浅谈汽车柴油发动机制造工艺发展前景

汽车是一种零件以万计，生产量以百万计，总人口保有量以亿计的高技术商品，并且随着我国经济社会的不断发展，汽车保有量还在持续上升，截止2016年我国汽车保有量已经达到了2.8亿量，而与汽车消耗相关的能源问题和环境问题也日益引起人们的关注。发动机是汽车的心脏，发动机燃烧类型和燃烧效率决定着汽车的动力性、经济型和环保性。随着科学技术的不断发展，汽车发动机制造工艺也在不断进步，一些新工艺特别是柴油发动机制造工艺已经开始被运用。本文针对现有的汽车柴油发动机制造工艺作出简要总结，并对其制造工艺进行了前景展望。

1 汽车柴油发动机的优势

柴油发动机具有功率大、经济性能好等优点，而且在节能和二氧化碳排放上，柴油发动机也具有突出的优势，被称为“绿色发动机”。以下具体论之：

1.1 功率大，动力强

与汽油发动机相比，柴油发动机具有功率大、动力强的优势。柴油动力机的压缩比一般为16:22，而汽车动力机的压缩比一般为6:11，柴油发动机拥有比汽油发动机更为强劲的动力，而且这种动力还可以通过增压技术的运用使柴油发动机的功率进一步增大。如美国的康明斯柴油发动机最高功率可以达到448kW，这是一个汽油发动机无法企及的高度。

1.2 高的燃油经济性

这主要是由柴油机的燃烧方式决定的。燃料的充分燃烧，意味着资源的有效利用，而在这方面，柴油发动机拥有比汽油发动机更轻的优势。汽油机的热效率一般为20%—30%，而柴油的热量效率要比汽油高15%左右，其燃烧热效率可达30—40%，所以与同功率的汽油发动机相比，轻型燃油机的燃油消耗量一般低30~60，燃油经济性高。柴油动力机的燃油经济性在石油和能源危机日益严重的今天具有革新意义，具有广阔的发展前景。

1.3 温室气体的排放少

和汽油发动机相比，柴油发动机二氧化碳等温室气体的排放要少很多。柴油机燃烧的燃料是通过高压喷入燃烧室，以雾化状态进行燃烧，燃料燃烧充分，污染气体的排放少于汽油发动机。而且随着先进科学技术不断运用于柴油发动机技术的改进，未来的柴油发动机将会沿着更节能、更环保、低污染、低排放的道路不断前进。

1.4 好的耐久性

众所周知，和汽油发动机相比，柴油发动机功率高、扭矩大；在工作中，能挑重任，吃苦耐劳，耐久性较好。通常，一款轻型柴油机的使用寿命可超过321868km，其柴油机车推荐保养间隔为45000km，而汽油机车的推荐保养间隔为30000km。

强劲的动力，使其能够更好地满足消费者对品质的日益关注；燃油经济性和低排放量，顺应了节能环保的时代发展理念。这使得柴油发动机具有巨大的发展潜力和发展前景。

2 汽车柴油发动机制造工艺及前景

2.1 缸体加工工艺

缸体加工工序高效地对能源进行处理和转化，其基本原则是先主要后次要、以基准为先、先粗加工后精加工、先面后孔。为了实现更的的集成处理，缸体加工工艺在制造上尽可能减少换刀次数和不同工序间的物流输送量。在设计上，以地面和地面上部的定位销孔作为缸体加工的基精准，以缸体毛坯缸孔作为缸体粗加工基准和过度基准的首选基准，使缸体各相关面的精准位置得到保证，满足发动机的各项要求。

缸体加工工艺的创新点主要在于复合刀具的运用，它可以在一道工作运行程序中完成多道工序的加工，从而大幅度地减少了计算和测量的时间，提高了运行的精准度，从而提高柴油发动机的运行效率；其次是运用多传感检测系统对刀具状态进行检测。刀具状态是影响金属切削质量的关键，通过对刀具进行在线检测和补偿，有助于提高其精度和运行效率；最后，缸体加工工艺柔性夹具的设计和运动，克服了以往夹具更换频繁的弱点，满足了多品种缸体混流生产的需要。

总体上说，柴油机缸体结构加工工艺完成了柔性化、高精度、高效率的生产布局，降低了柴油发动机缸体的生产成本，在提高发动机能源利用率和运行稳定性上具有突出的优越性。生产成本的降低使能又要地提高柴油发动机缸体加工的运用和普及，高精度、高效率使其具有长久的生命力和发展潜力。因此，缸体加工工艺必然在柴油发动机制造工艺中扮演越来越重要的角色。

2.2 表面强化工艺在曲轴再制造中的运用

作为发动机的重要组成部分，曲轴占到了整个发动机成本的2 6%左右，它是承受冲击载荷传递动力的一个关键性的零件。由于高频率的负荷使用，使得发动机曲轴容易产生弯曲或者变形，但这种弯曲的变形的曲轴还可以进行回收和再利用，以节约材料和能源。这种将变形曲轴再加工的技术即表面强化加工技术 ，其原理主要是通过埋弧自动对焊及电刷镀技术、热喷涂修复等几个程序，对其进行加工和修复。这种工艺一方面可以降低了曲轴生产加工的成本（平均可节约60%左右的成本）；另一方面，它也符合清洁化节能化的生产理念，适应了节能环保的时代需求。这种绿色制造工艺越来越引起相关部门和学术界的注意，虽然目前运用率还不高，但发展前景不可小觑。

3 结语

随着我国发展方式的转型，走资源集约型、节约型的发展模式已经成为必不可阻的潮流，低碳环保日益成为一种时代的呼声，制约和引导了未来经济的发展模式。汽车行业作为能源消耗的重要载体，必不可免地也面临能源利用方式和利用效率的革新。与汽油发动机发动机相比，柴油发动机无论是在燃料的使用效率，还是在动力性和排放上，都具有汽油机无可比拟的优越性。柴油发动机制造工艺不仅是对传统汽车发动机的超越和提升，它本身也是先进科学技术不断运用于发动机生产技术，不断创新和改革的结果。它顺应了时代的发展趋势，符合我国的基本国情，具有广阔的发展前景。