淺談汽車柴油發(fā)動機制造工藝發(fā)展前景

汽車是一種零件以萬計，生產(chǎn)量以百萬計，總?cè)丝诒Ｓ辛恳詢|計的高技術(shù)商品，并且隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，汽車保有量還在持續(xù)上升，截止2016年我國汽車保有量已經(jīng)達到了2.8億量，而與汽車消耗相關(guān)的能源問題和環(huán)境問題也日益引起人們的關(guān)注。發(fā)動機是汽車的心臟，發(fā)動機燃燒類型和燃燒效率決定著汽車的動力性、經(jīng)濟型和環(huán)保性。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車發(fā)動機制造工藝也在不斷進步，一些新工藝特別是柴油發(fā)動機制造工藝已經(jīng)開始被運用。本文針對現(xiàn)有的汽車柴油發(fā)動機制造工藝作出簡要總結(jié)，并對其制造工藝進行了前景展望。

1 汽車柴油發(fā)動機的優(yōu)勢

柴油發(fā)動機具有功率大、經(jīng)濟性能好等優(yōu)點，而且在節(jié)能和二氧化碳排放上，柴油發(fā)動機也具有突出的優(yōu)勢，被稱為“綠色發(fā)動機”。以下具體論之：

1.1 功率大，動力強

與汽油發(fā)動機相比，柴油發(fā)動機具有功率大、動力強的優(yōu)勢。柴油動力機的壓縮比一般為16:22，而汽車動力機的壓縮比一般為6:11，柴油發(fā)動機擁有比汽油發(fā)動機更為強勁的動力，而且這種動力還可以通過增壓技術(shù)的運用使柴油發(fā)動機的功率進一步增大。如美國的康明斯柴油發(fā)動機最高功率可以達到448kW，這是一個汽油發(fā)動機無法企及的高度。

1.2 高的燃油經(jīng)濟性

這主要是由柴油機的燃燒方式?jīng)Q定的。燃料的充分燃燒，意味著資源的有效利用，而在這方面，柴油發(fā)動機擁有比汽油發(fā)動機更輕的優(yōu)勢。汽油機的熱效率一般為20%—30%，而柴油的熱量效率要比汽油高15%左右，其燃燒熱效率可達30—40%，所以與同功率的汽油發(fā)動機相比，輕型燃油機的燃油消耗量一般低30~60，燃油經(jīng)濟性高。柴油動力機的燃油經(jīng)濟性在石油和能源危機日益嚴重的今天具有革新意義，具有廣闊的發(fā)展前景。

1.3 溫室氣體的排放少

和汽油發(fā)動機相比，柴油發(fā)動機二氧化碳等溫室氣體的排放要少很多。柴油機燃燒的燃料是通過高壓噴入燃燒室，以霧化狀態(tài)進行燃燒，燃料燃燒充分，污染氣體的排放少于汽油發(fā)動機。而且隨著先進科學技術(shù)不斷運用于柴油發(fā)動機技術(shù)的改進，未來的柴油發(fā)動機將會沿著更節(jié)能、更環(huán)保、低污染、低排放的道路不斷前進。

1.4 好的耐久性

眾所周知，和汽油發(fā)動機相比，柴油發(fā)動機功率高、扭矩大；在工作中，能挑重任，吃苦耐勞，耐久性較好。通常，一款輕型柴油機的使用壽命可超過321868km，其柴油機車推薦保養(yǎng)間隔為45000km，而汽油機車的推薦保養(yǎng)間隔為30000km。

強勁的動力，使其能夠更好地滿足消費者對品質(zhì)的日益關(guān)注；燃油經(jīng)濟性和低排放量，順應(yīng)了節(jié)能環(huán)保的時代發(fā)展理念。這使得柴油發(fā)動機具有巨大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前景。

2 汽車柴油發(fā)動機制造工藝及前景

2.1 缸體加工工藝

缸體加工工序高效地對能源進行處理和轉(zhuǎn)化，其基本原則是先主要后次要、以基準為先、先粗加工后精加工、先面后孔。為了實現(xiàn)更的的集成處理，缸體加工工藝在制造上盡可能減少換刀次數(shù)和不同工序間的物流輸送量。在設(shè)計上，以地面和地面上部的定位銷孔作為缸體加工的基精準，以缸體毛坯缸孔作為缸體粗加工基準和過度基準的首選基準，使缸體各相關(guān)面的精準位置得到保證，滿足發(fā)動機的各項要求。

缸體加工工藝的創(chuàng)新點主要在于復合刀具的運用，它可以在一道工作運行程序中完成多道工序的加工，從而大幅度地減少了計算和測量的時間，提高了運行的精準度，從而提高柴油發(fā)動機的運行效率；其次是運用多傳感檢測系統(tǒng)對刀具狀態(tài)進行檢測。刀具狀態(tài)是影響金屬切削質(zhì)量的關(guān)鍵，通過對刀具進行在線檢測和補償，有助于提高其精度和運行效率；最后，缸體加工工藝柔性夾具的設(shè)計和運動，克服了以往夾具更換頻繁的弱點，滿足了多品種缸體混流生產(chǎn)的需要。

總體上說，柴油機缸體結(jié)構(gòu)加工工藝完成了柔性化、高精度、高效率的生產(chǎn)布局，降低了柴油發(fā)動機缸體的生產(chǎn)成本，在提高發(fā)動機能源利用率和運行穩(wěn)定性上具有突出的優(yōu)越性。生產(chǎn)成本的降低使能又要地提高柴油發(fā)動機缸體加工的運用和普及，高精度、高效率使其具有長久的生命力和發(fā)展?jié)摿?。因此，缸體加工工藝必然在柴油發(fā)動機制造工藝中扮演越來越重要的角色。

2.2 表面強化工藝在曲軸再制造中的運用

作為發(fā)動機的重要組成部分，曲軸占到了整個發(fā)動機成本的2 6%左右，它是承受沖擊載荷傳遞動力的一個關(guān)鍵性的零件。由于高頻率的負荷使用，使得發(fā)動機曲軸容易產(chǎn)生彎曲或者變形，但這種彎曲的變形的曲軸還可以進行回收和再利用，以節(jié)約材料和能源。這種將變形曲軸再加工的技術(shù)即表面強化加工技術(shù) ，其原理主要是通過埋弧自動對焊及電刷鍍技術(shù)、熱噴涂修復等幾個程序，對其進行加工和修復。這種工藝一方面可以降低了曲軸生產(chǎn)加工的成本（平均可節(jié)約60%左右的成本）；另一方面，它也符合清潔化節(jié)能化的生產(chǎn)理念，適應(yīng)了節(jié)能環(huán)保的時代需求。這種綠色制造工藝越來越引起相關(guān)部門和學術(shù)界的注意，雖然目前運用率還不高，但發(fā)展前景不可小覷。

3 結(jié)語

隨著我國發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型，走資源集約型、節(jié)約型的發(fā)展模式已經(jīng)成為必不可阻的潮流，低碳環(huán)保日益成為一種時代的呼聲，制約和引導了未來經(jīng)濟的發(fā)展模式。汽車行業(yè)作為能源消耗的重要載體，必不可免地也面臨能源利用方式和利用效率的革新。與汽油發(fā)動機發(fā)動機相比，柴油發(fā)動機無論是在燃料的使用效率，還是在動力性和排放上，都具有汽油機無可比擬的優(yōu)越性。柴油發(fā)動機制造工藝不僅是對傳統(tǒng)汽車發(fā)動機的超越和提升，它本身也是先進科學技術(shù)不斷運用于發(fā)動機生產(chǎn)技術(shù)，不斷創(chuàng)新和改革的結(jié)果。它順應(yīng)了時代的發(fā)展趨勢，符合我國的基本國情，具有廣闊的發(fā)展前景。