汽車發(fā)動機缸體輕量化分析

摘 要：文章以汽車發(fā)動機缸體為研究對象，從輕量化材料角度出發(fā)，對發(fā)動機缸體進行建模和網(wǎng)格劃分，并在ANSYS軟件中，對發(fā)動機缸體賦予HT250灰鑄鐵材料和6111鋁合金材料，進行靜力學分析和模態(tài)分析，通過對比分析，發(fā)現(xiàn)使用6111鋁合金材料可以達到輕量化效果。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機缸體 輕量化材料 6111鋁合金

自2020年雙碳戰(zhàn)略目標的提出，各行業(yè)要共同努力使二氧化碳的排放量降低，旨在實現(xiàn)我國經(jīng)濟高質(zhì)量的發(fā)展和促進人類生態(tài)環(huán)境的改善。對于汽車工業(yè)而言，減少整車燃料消耗，減少汽車發(fā)動機工作過程中有害氣體的產(chǎn)生，降低空氣中污染顆粒物的濃度，有利于雙碳戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。據(jù)研究表明，對于汽車，若它的整體重量每降低10%，則綜合行駛油耗會相應(yīng)地減少8%-10%，二氧化碳排放量則會降低10%[1]。由此可見，輕量化對于汽車性能的提升及雙碳戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)，是一條有效的路徑。

汽車的輕量化是指在保證汽車的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動力性，減少燃油消耗，降低排氣污染。汽車若要實現(xiàn)輕量化，可從三方面著手，分別是結(jié)構(gòu)輕量化、工藝輕量化以及材料輕量化[2]。發(fā)動機是汽車動力的核心，發(fā)動機在氣缸產(chǎn)生的能量通過活塞帶動曲柄連桿機構(gòu)等傳動裝置從而帶動汽車運動。氣缸也是把燃料化學能轉(zhuǎn)換為車輛動力的地方，在動力發(fā)生設(shè)備以及包含動力裝置在內(nèi)的機器上均能應(yīng)用。而缸體又是發(fā)動機五大部分之一，它通過其他機構(gòu)和零件聯(lián)接成一個整體?！?br>