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1、蠕墨铸铁‐现代柴油发动机缸体和缸盖的材料史蒂夫.道森欣特卡斯特,瑞典摘要尽管柴油发动机的油耗,性能和尾气质量都已有了改进,但进一步的改进仍对设计者们和发动机所选用的材料提出了挑战。在商用车辆迅速发展的中国,这些挑战确实已提到了議事日程。目前,由于道路建设的逐步完善,加上货物运输的需求和私家车的増加,所有这些都要求用现代技术制造的柴油发动机,不仅要耐用,同时还得要最优化的油耗和增加车辆的载重量。根据欧洲的经验,对已获得改进的柴油发动机性能的进一步改进的基本方法是增加燃烧腔内的高峰点火压力(峰压点火)Pmax。在欧洲的商用车辆方面,这Pmax值已从1999年的180巴増加到2007年的22
2、0‐240巴。由这引起的熱力负荷増加,在不増加发动机尺寸和重量的前提下,为满足使用寿命的要求,柴油发动机缸体和缸盖的材料将要由普通的灰口铁转向蠕墨铸铁。蠕墨铸铁的抗拉强度和刚度分别高于普通灰口铁的75%和45%,疲劳强度几乎是普通灰口铁的二倍。因此,用蠕墨铸铁缸体和缸盖所制造的柴油发动机不仅满足了使用寿命的要求,同时尺寸也稳定,在整个使用寿命内满足尾气质量的要求。由于欧4标准的要求,在欧洲,已有9种新设计的蠕墨铸铁缸体和缸盖的重型柴油发动机已在2007年启动。预计,欧4标准将在2009年引入中国的主要城市.峰压点火技术和使用寿命的要求将会同样地适用。可以予料,中国的铸造业在2010年末
3、前将会经历一个很大的转向到研发重型柴油发动机的蠕墨铸铁缸体和缸盖,然后,很快地进入批量生产.毫无疑问,同时还要出口到国际市场。CompactedGraphiteIron–AMaterialSolutionforModernDieselEngineCylinderBlocksandHeadsDrSteveDawsonSinterCast,SwedenAbstractThedemandsforimprovedfueleconomy,performanceandemissionscontinuetoposechallengesforenginedesignersandthematerials
4、theychoose.ThisisparticularlytrueintherapidlygrowingcommercialvehiclesectorinChina.Asroadinfrastructureimproves,andastheneedforgoodstransportationandpersonalmobilityincreases,fleetownerswillrespondbydemandingstate‐of‐the‐artheavy‐dutydieselenginesthatcancarryheavierpayloadswhileprovidingoptimalf
5、uelefficiency.BasedontheEuropeanexperience,theprimarypathtoachievingimprovedengineperformanceistoincreasethePeakFiringPressure(Pmax)inthecombustionchamber.IntheEuropeancommercialvehiclesector,Pmaxhasincreasedfromapproximately180barin1999to220~240barin2007.Theresultingincreaseinthermalandmechanic
6、alloadinghaverequiredachangefromconventionalgreycastirontoCompactedGraphiteIron(CGI)inordertosatisfydurabilityrequirementswithoutincreasingthesizeortheweightoftheengines.Withatleast75%highertensilestrength,45%higherstiffnessandapproximatelydoublethefatiguestrengthofconventionalgreycastiron,CGIsa
7、tisfiesthedurabilityrequirementsandalsoprovidesthedimensionalstabilityrequiredtomeetemissionslegislationthroughoutthelifeoftheengine.InresponsetoEURO4legislation,ninenewheavy‐dutyCGIengineswerelaunchedinEuropeduring2007.Asth
