发动机塑料油底壳的实际应用探讨

2015-07-16 11:18尹立雪
山东工业技术 2015年18期
关键词:底壳铝合金塑料

尹立雪

(青岛华涛汽车模具有限公司,山东 青岛 266107)

1 油底壳在汽车发动机中的应用状况

油底壳在具体的工程应用阶段有钢制和铝合金这两种类型,钢制油底壳是通过冲压的形式制造的,而铝合金油底壳是通过压铸成型的。冲压油底壳在制作生产的过程中具有成本低、效率高和重量轻等优点,但是其在应用上只适合于那些结构比较简单的产品,并且其在NVH方面也比较差。对于压铸油底壳来讲,目前采用较多的就是铝合金压铸的方法,其具有刚度好、重量较强以及比较适合那些复杂的汽车发动机中使用。随着现在科学技术的发展,特别是在塑料技术方面得到较快的发展,塑料材料与那些金属材料相比,其具有抗腐蚀性高、强度高、密度好以及具有隔热和隔音的优点,能够运用在复杂的零件制作当中,并且其成本还比较低。塑料技术在油底壳中的运用已经成为未来技术发展的一种趋势。

2 塑料油底壳自身所存在的优劣

2.1 塑料油底壳在实际应用中的优点

从零部件的重量方面可以看出,塑料油底壳与那些金属油底壳相比,其重量相对会减少35%~65%,从生产成本上来看,塑料油底壳不仅能够较好的较少模具制造过程中所产生的费用增加,而且还可以省掉其后续的机械加工工序环节,从塑料模具的使用寿命上来看,它是铝合金油底壳使用寿命的9倍,并且生产成本也比其减少15%~45%。从模块化设计当中我们可以看出,其能够将收集器、机油挡板以及滤清器等集成在一起,能够较好的减少空间占用以及在生产和装配过程中所产生的额外费用,另外塑料油底壳在噪音方面也比钢制和铝合金制的油底壳要好。

2.2 塑料油底壳在实际应用中的不足

塑料油底壳在实际应用中也存在着一些突出的问题,其主要表现在:油底壳在设计当中的日趋复杂化,不仅在发动机当中承担者零部件功能,而且还承担者机油的存储功能。其还具有承担与变速箱的连接作用,为外部的零部件和发动机提供相应的支撑作用,其主要存在的问题主要表现在:

(1)承担的强度问题。塑料油底壳承担着与变速箱的壳体连接方面的强度,还未其周围的相关零部件提供一定的强度支撑,在发动机处在拖底的状态时还为其提供承受相应的冲击力的作用;(2)耐久性能不足。塑料材质的油底壳在冷热交替性能、抗老化以及密封性和稳定性上都需要在具体的工程运用当中对其进行研究和评估;(3)隔热问题。大部分发动机的排气管道都出在油底壳的下半部分,因此,其隔热性能上所存在的问题也是考虑的重点内容。

3 我国在发动机塑料油底壳的实际运用

以一汽CA6DL发动机的塑料油底壳进行设计分析。在对塑料油底壳设计的过程中,可以先以6DL08AL的油底壳为设计的基础,然后根据塑料所存在的特点进行相关的结构设计工作,利用有限元对其刚度进行分析和预测,从而最终实现满足其产品结构特征的设计效果,对塑料材料进行设计的具体数据见表1。

表1

表2 匀速(50km/h)行驶车外噪音对比结果

在噪声方面的测试内容如下:从测试结果中可以看出,塑料油底壳在一定程度上有0.5dbB-2dbB程度上的改善,在对其进行道路试验表明,油底壳与发动机之间在密封上比较好,也没有出现漏机油的现象。

4 结语

随着现代社会经济技术水平的提升,塑料油底壳在未来的发展中定会取得良好的应用效应,其也是未来社会汽车产业的发展趋势,随着材料技术的不断更新和进步,塑料油底壳在发动机润滑系统中的运用会越来越充分。在对塑料油底壳开发的过程中,需要根据其具体的使用功能,对其进行有针对性的实验验证,还要加强发动机厂、零部件厂以及原材料厂之间的沟通和配合程度,特别是要加强其在原材料的材质和性能的选择上要加强验证。随着材料技术的不断发展,在塑料油底壳在成本以及重量上的优势特点,塑料技术在发动机领域的运用定会得到进一步发展,也为汽车产业的创新发展和优化升级具有重要的推动作用。

[1]秦炳爽,李延鹏.发动机塑料油底壳应用与分析[J].内燃机与配件,2015(03).

[2]耿广锐,郎宝永,陈世明.基于形貌优化技术的发动机油底壳设计方法分析[J].汽车科技,2011(05):49-51.

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