淺談汽車柴油發動機制造工藝發展前景

汽車是一種零件以萬計，生產量以百萬計，總人口保有量以億計的高技術商品，并且隨著我國經濟社會的不斷發展，汽車保有量還在持續上升，截止2016年我國汽車保有量已經達到了2.8億量，而與汽車消耗相關的能源問題和環境問題也日益引起人們的關注。發動機是汽車的心臟，發動機燃燒類型和燃燒效率決定著汽車的動力性、經濟型和環保性。隨著科學技術的不斷發展，汽車發動機制造工藝也在不斷進步，一些新工藝特別是柴油發動機制造工藝已經開始被運用。本文針對現有的汽車柴油發動機制造工藝作出簡要總結，并對其制造工藝進行了前景展望。

1 汽車柴油發動機的優勢

柴油發動機具有功率大、經濟性能好等優點，而且在節能和二氧化碳排放上，柴油發動機也具有突出的優勢，被稱為“綠色發動機”。以下具體論之：

1.1 功率大，動力強

與汽油發動機相比，柴油發動機具有功率大、動力強的優勢。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，柴油發動機擁有比汽油發動機更為強勁的動力，而且這種動力還可以通過增壓技術的運用使柴油發動機的功率進一步增大。如美國的康明斯柴油發動機最高功率可以達到448kW，這是一個汽油發動機無法企及的高度。

1.2 高的燃油經濟性

這主要是由柴油機的燃燒方式決定的。燃料的充分燃燒，意味著資源的有效利用，而在這方面，柴油發動機擁有比汽油發動機更輕的優勢。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動機相比，輕型燃油機的燃油消耗量一般低30~60，燃油經濟性高。柴油動力機的燃油經濟性在石油和能源危機日益嚴重的今天具有革新意義，具有廣闊的發展前景。

1.3 溫室氣體的排放少

和汽油發動機相比，柴油發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，以霧化狀態進行燃燒，燃料燃燒充分，污染氣體的排放少于汽油發動機。而且隨著先進科學技術不斷運用于柴油發動機技術的改進，未來的柴油發動機將會沿著更節能、更環保、低污染、低排放的道路不斷前進。

1.4 好的耐久性

眾所周知，和汽油發動機相比，柴油發動機功率高、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間隔為45000km，而汽油機車的推薦保養間隔為30000km。

強勁的動力，使其能夠更好地滿足消費者對品質的日益關注；燃油經濟性和低排放量，順應了節能環保的時代發展理念。這使得柴油發動機具有巨大的發展潛力和發展前景。

2 汽車柴油發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和不同工序間的物流輸送量。在設計上，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，使缸體各相關面的精準位置得到保證，滿足發動機的各項要求。

缸體加工工藝的創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，從而提高柴油發動機的運行效率；其次是運用多傳感檢測系統對刀具狀態進行檢測。刀具狀態是影響金屬切削質量的關鍵，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的需要。

總體上說，柴油機缸體結構加工工藝完成了柔性化、高精度、高效率的生產布局，降低了柴油發動機缸體的生產成本，在提高發動機能源利用率和運行穩定性上具有突出的優越性。生產成本的降低使能又要地提高柴油發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展潛力。因此，缸體加工工藝必然在柴油發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

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

3 結語

隨著我國發展方式的轉型，走資源集約型、節約型的發展模式已經成為必不可阻的潮流，低碳環保日益成為一種時代的呼聲，制約和引導了未來經濟的發展模式。汽車行業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。與汽油發動機發動機相比，柴油發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越性。柴油發動機制造工藝不僅是對傳統汽車發動機的超越和提升，它本身也是先進科學技術不斷運用于發動機生產技術，不斷創新和改革的結果。它順應了時代的發展趨勢，符合我國的基本國情，具有廣闊的發展前景。