MMLV 铝合金发动机缸体和铝合金锻造连杆

MMLV 铝合金发动机缸体和铝合金锻造连杆

所研究的轻型车动力系统部件合金是由麦格纳国际公司和福特汽车公司在美国能源部项目DE-EE0005574开发的超轻概念车（MMLV）项目的一部分。主要研究了动力系统的两个部件：有钢隔板的铝合金发动机缸体和高强度铝合金锻造连杆，这两个主要部件在动力系统中质量占比较大。

基于1.0L的I3发动机原型，研究了铝合金发动机缸体，由于铝结构不能承受发动机的运动负荷，因此发动机盖顶部的负荷经钢隔板传递到曲轴上，从而增强了铝合金发动机缸体的承载能力。对钢隔板的几何形状进行优化，最终选择I字型梁结构。

对带有钢隔板的铝合金发动机缸体进行研究得出以下结论：①CAE分析表明，铝合金发动机缸体中的钢隔板能够承受95%的主轴承负荷；②该结构精度高，易于组装；③对缸壁进行疲劳试验，验证钢隔板的强度，并准确预测钢隔板的失效位置；④高输出、小排量铝合金发动机的质量比I3发动机缸体的质量减轻9.5kg，是铸铁发动机质量的58%。

对高性能铝合金连杆的研究发现：①对该种连杆力学性能进行分析表明，新开发的高温、高应变速率锻造工艺能够提高2618-T6铝合金的延展性和疲劳强度；②CAE分析表明，使用新开发的锻造工艺生产的2618-T6合金连杆，其疲劳安全系数大于2；③高性能铝合金锻造连杆不需要平衡轴模块，其质量相比I3发动机总共减轻700g，是传统钢合金连杆质量的40%。

Cliff Maki et al.SAE 2015-01-1238.

编译：赵唤