油耗更低 成本更少 玉柴發(fā)動機“瘦身”記

 

　　新材料應用也是減輕發(fā)動機自重的一個重要途徑。目前，在這塊最為突出的就是高強度材料的應用和一些輕質合金材料的應用。

 

　　蠕墨鑄鐵就是一種高強度的材料，它的機械物理性能和鑄造工藝性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間，很適合制造強度要求較高及要求承受熱循環(huán)負荷的零件，如氣缸體、氣缸蓋等。

 

　　減輕單個零部件的重量也是減輕發(fā)動機總重量的有效途徑，而機體作為發(fā)動機中的核心零部件，占總重量的四分之一，玉柴發(fā)動機的“”當然要從它下手。

 

　　陳金源說：“從2013年1月開始，在玉柴股份副總經理梁清延的布置下，制造技術部就主動開展了4種機型機體的輕量化工藝試驗，其中我們在做的D2500機體降重就是用蠕墨鑄鐵替代原來的灰鑄鐵，達到了高強度、薄壁化目的，每個鑄件可降重25公斤。”

 

　　按目前的進度，D2500減重版機體模具已完成，進入試模驗證階段，預計9月份就可以小批量生產，年底能形成大批產能力，為4D機型升級國4打下了良好的基礎。根據測算，減重可實現(xiàn)降本金額可觀。陳金源表示，他們正在努力，爭取實現(xiàn)更高的降成本目標。

 

　　對于發(fā)動機輕量化，陳金源有他自己的理解。他說：“我們總的要求是高強度輕量化，追求‘兩降一保’。‘兩降’就是要降重、降成本，‘一保’即是保質量。”

 

　　誠然，發(fā)動機輕量化不是跟風，更不是摳摳搜搜、偷工減料，沒有質量作保證，產品根本沒市場，到頭來只是搬起石頭砸自己的腳。

 

　　在玉柴，蠕墨鑄鐵只是新材料應用的冰山一角。鑄鐵雖然剛度較好，成本也低，但是它自身的比重大也制約了這種材料在發(fā)動機輕量化領域的應用。相較而言，鋁合金、鎂合金等輕質材料未來則有更大的應用空間。

 

　　2011年，制造技術部試驗車間建立，它所肩負的其中一項任務就是鋁合金新材料應用的試驗。前不久，玉柴股份董事長晏平到制造技術部試驗車間考察，陳金源向晏平展示了一項技術成果，應用自主開發(fā)的高強度鋁合金材料，并進行缸蓋結構優(yōu)化，成功開發(fā)的高強韌輕量化某V型機鋁合金缸蓋。這個鋁合金缸蓋成品重量為15.6公斤，跟原來的鑄鐵缸蓋相比，降重17.7公斤，降幅達53.2%，鋁合金缸蓋毛坯經過30次冷熱循環(huán)沖擊試驗無裂紋，抗拉強度達到HT250水平，能滿足發(fā)動機需要。目前，該鋁合金缸蓋已進入試驗、驗證階段。

 

　　從目前國內外發(fā)動機輕量化的成功案例來看，新材料的應用效果是最明顯的。新材料和新鑄造工藝的掌握，玉柴發(fā)動機“”又向前邁出一大步。

 

　　“”生產兩不誤

 

　　雖然發(fā)動機輕量化是大趨勢，但發(fā)動機生產企業(yè)也不會不考慮盈利而去盲目地推行輕量化工作。

 

　　選擇哪款機型進行輕量化處理，這需要經過嚴密的論證和風險評估。一方面，企業(yè)要考慮輕量化帶來的收益，另一方面輕量化本身也需要研發(fā)設計、制造技術、工藝、工廠等多個相關部門的討論、驗證。

 

　　鑄造廠技術科科長陳宏興說，如果我們接到任務，要對某個鑄件進行輕量化處理，那么我們首先要做的工作就是對這個鑄件進行解剖，這個過程有點像醫(yī)生給病人動手術。解剖就是為了看清結構，看看哪些地方有改進的空間。理論的改進空間還需經過風險評估、驗證。這個過程沒問題了，我們才能試制，然后對試制的鑄件進行解剖、分析、改進，直到達到滿意的減重效果。先做30多臺鑄件，沒問題了，然后才能幾百臺的小批量生產。

 

　　當然，這個因發(fā)動機輕量化而涉及的鑄件修改如果經常性的出現(xiàn)在工廠生產中，勢必會影響正常的生產活動。

 

　　“這個問題已經可以解決了!”陳金源告訴筆者，玉柴的無?？焖僦圃旒夹g正好可以克服這個難關。利用無?？焖僦圃旒夹g，不用開模具，就能制造出我們想要的鑄件來，既省成本，又省時間，這項技術特別有利于新品試制，不會妨礙工廠正常的生產。目前，該技術在國內已處于領先水平。

 

　　“”生產兩不誤，這使得玉柴發(fā)動機的輕量化之路走得更為舒坦。

 

　　YC6L、YC6MK、YC6J、YC4D等發(fā)動機的輕量化之路已經開啟。對玉柴來說，路漫漫其修遠兮，發(fā)動機輕量化之路需要探索的東西還很多。這只是一個旅途的開始，為了增強玉柴發(fā)動機的競爭力，未來還有更多輕量化的玉柴機器走向市場。