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蠕墨鑄鐵件在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用持續(xù)增長

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近年來蠕墨鑄鐵發(fā)動機(jī)年增長率達(dá)到18%,至2015年第4季度增加到年產(chǎn)210萬臺等量發(fā)動機(jī)(按照一臺發(fā)動機(jī)50 kg計(jì)算)。

蠕墨鑄鐵發(fā)動機(jī)從1999年第一臺蠕墨鑄鐵缸體開始,到突破100萬臺蠕墨鑄鐵等量發(fā)動機(jī),用了11年時(shí)間;突破200萬臺等量發(fā)動機(jī),只用了不到5年時(shí)間(圖1)。未來突破300萬蠕墨鑄鐵發(fā)動機(jī)或許需要更短時(shí)間。

蠕墨鑄鐵發(fā)動機(jī)已經(jīng)從柴油發(fā)動機(jī)發(fā)展到汽油發(fā)動機(jī),已經(jīng)從乘用車發(fā)展到載重車和工業(yè)動力應(yīng)用,并且已經(jīng)開始在通用航空柴油發(fā)動機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。

欣特卡斯特推出的蠕墨鑄鐵生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)在歐洲、亞洲、北美和南美洲已經(jīng)安裝了44套系統(tǒng),包括24套全自動系統(tǒng)和20套小型系統(tǒng)。中國已經(jīng)安裝了10套系統(tǒng),包括4套全自動系統(tǒng)和6套小型系統(tǒng),基于該系統(tǒng)生產(chǎn)的高質(zhì)量蠕墨鑄鐵缸體和缸蓋已經(jīng)開始向美國出口。

2007-2015年蠕墨鑄鐵等量發(fā)動機(jī)的發(fā)展

以下為新的幾種蠕墨鑄鐵發(fā)動機(jī):

(1)道奇公羊1500節(jié)能柴油發(fā)動機(jī)(Ram 1500 EcoDiesel(圖2)。這款3.0升V6柴油發(fā)動機(jī)由世界著名意大利發(fā)動機(jī)制造商VM Motori 設(shè)計(jì),氣缸體和發(fā)動機(jī)支架由欣特卡斯特蠕墨鑄鐵系統(tǒng)生產(chǎn)。該款蠕墨鑄鐵柴油發(fā)動機(jī)是唯一連續(xù)三次獲得沃德10佳發(fā)動機(jī)獎(jiǎng)(Wards 10 Best Engines award)的發(fā)動機(jī),是僅有的兩個(gè)重復(fù)獲獎(jiǎng)發(fā)動機(jī)之一,而且是10個(gè)獲獎(jiǎng)發(fā)動機(jī)中唯一的柴油發(fā)動機(jī)。2016北美國際汽車展評獎(jiǎng)委員會評論說該節(jié)能發(fā)動機(jī)設(shè)置了“世界輕載卡車精致度和燃油經(jīng)濟(jì)性黃金標(biāo)準(zhǔn)”。該發(fā)動機(jī)缸體由巴西圖皮鑄造廠采用欣特卡斯特蠕墨鑄鐵技術(shù)鑄造生產(chǎn),粗加工在圖皮進(jìn)行,精加工和裝配在意大利VM Motori公司專門的柴油機(jī)制造中心進(jìn)行。

(2)日產(chǎn)泰坦(Titan)XD皮卡5.0升V8柴油發(fā)動機(jī)(圖3)。該發(fā)動機(jī)缸體由康明斯設(shè)計(jì)、基于欣特卡斯特蠕墨鑄鐵系統(tǒng)生產(chǎn),其裝配的卡車獲2016北美年度卡車獎(jiǎng),年度卡車獎(jiǎng)是卡車界享譽(yù)高的獎(jiǎng)項(xiàng)。

(3)林肯大陸(Continental)3.0升V6蠕墨鑄鐵節(jié)能(直噴增壓)汽油發(fā)動機(jī)(圖4)。該款發(fā)動機(jī)是由欣特卡斯特蠕墨鑄鐵2.7升汽油發(fā)動機(jī)獨(dú)特衍生設(shè)計(jì)的,只用于林肯品牌汽車。這款雙渦輪增壓3.0升發(fā)動機(jī)預(yù)計(jì)功率為400馬力,是林肯歷史上高效的發(fā)動機(jī)。欣特卡斯特蠕墨鑄鐵2.7升和3.0升汽油發(fā)動機(jī)也用于林肯MKX豪華跨界車和林肯MKZ豪華轎車。

(4)福特F系列皮卡發(fā)動機(jī)(圖5)。福特連續(xù)39年保持佳皮卡銷售頭銜,F(xiàn)-150是2015年北美佳銷售皮卡車。福特記錄顯示全球2015年全年每18秒鐘就售出一輛F系列皮卡。大約25%銷售的福特F-150皮卡安裝了欣特卡斯特蠕墨鑄鐵2.7升V6汽油發(fā)動機(jī),超過80%銷售的F-250至F-750重載卡車安裝了欣特卡斯特蠕墨鑄鐵6.7升V8汽油發(fā)動機(jī)。

(5)通用采用蠕墨鑄鐵的柴油航空發(fā)動機(jī)。美國工程推進(jìn)系統(tǒng) [Engineered Propulsion Systems (EPS)] 公司獨(dú)家利用蠕墨鑄鐵的強(qiáng)度和剛度,采用‘平置V型’發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì),生產(chǎn)的以蠕墨鑄鐵氣缸體為基礎(chǔ)的4.3升8缸緊湊,體積小的發(fā)動機(jī)(圖6)。試生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)經(jīng)初步測試證實(shí)比功率達(dá)到每升105馬力(77 kw/l),輸出功率達(dá)到451馬力(332kW)。帶著冷卻水的450馬力水冷整裝柴油發(fā)動機(jī)的安裝重量在45磅(20kg)以內(nèi),這正是當(dāng)前航空業(yè)所使用的350馬力(257 kW)氣冷渦輪增壓發(fā)動機(jī)的重量。

這款Graflight 航空柴油發(fā)動機(jī)(圖7)。被視為航空發(fā)動機(jī)新紀(jì)元具潛力的發(fā)動機(jī),它比當(dāng)前市場上的任何通用航空發(fā)動機(jī)更節(jié)油。所設(shè)計(jì)的柴油燃燒過程加上高強(qiáng)度蠕墨鑄鐵帶來的設(shè)計(jì)自由以及鋼活塞能使EPS發(fā)動機(jī)比傳統(tǒng)航空發(fā)動機(jī)節(jié)油和降低排放30%~50%。飛行范圍和有效載荷也增加了。該款發(fā)動機(jī)的鑄件授予英國格蘭杰沃萊爾鑄造廠,采用欣特卡斯特過程控制技術(shù)進(jìn)行批量生產(chǎn)。其產(chǎn)品考慮用于單發(fā)動機(jī)或雙發(fā)動機(jī)飛機(jī),小型直升機(jī),無人軍用發(fā)動機(jī),并且有可能在船舶上的應(yīng)用。


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