新型汽车发动机主体的数字化应用技术研究

　一、新型发动机概述

　　图1所示为一标准配置的4D22E型直列四缸、二气门中置凸轮、四冲程直喷燃烧室、干式缸套涡轮增压和机油中冷式柴油发动机实物照片。其标定功率为65KW，标定转速3200转/分种。该机型油耗低，且尾气排放中的NOX、CO、HC、PT含量均达到了欧Ⅲ标准，目前主要作为轻卡汽车市场的配套动力。

　　图1 4D22E型增压中冷柴油机图 2缸体模型

　　机油中冷技术的采用是为了将机油的工作温度控制在105℃以下，这样可以确保机油的润滑性能和有效的粘附性能，减少发动机零部件的磨损，增加零部件的冷却效果。具体做法是在缸体的水套外壁增设一冷却罩壳（见图2），里面通以高压高速流动的冷却水，让机油在此得以强制冷却。

　　二、新型发动机缸体缸盖结构特点

　　要生产出合格的发动机产品，我们必须综合顾及发动机零部件的使用功能和成形工艺两方面的因素，不可一味地追求减轻重量指标，更要取得综合平衡。对于4D22E型柴油发动机，我们在缸体上采用了干式缸套结构（见图3），这样一来既增强了产品的整体刚性，又避免了缸套直接与冷却水接触减轻了其热疲劳破坏，延长了其使用寿命;我们在缸盖上采用了镶铜套结构（见图4）。这样一来既改变了缸盖局部应力大小、应力梯度、主应力方向和应力分布，使其更趋合理，又由于取消了喷油器安装孔的柱体，使得厚大部位热节式缩孔、疏松现象得以消除。为了减轻热负荷带来的不良影响，我们在缸体冷却水套与机油中冷器之间增设了变截面式冷却水通道（见图2），即沿第四缸到第一缸方向（安装冷却风扇和高压水泵一侧）实行渐变扩大式冷却循环通道，效果显著。

　　图3 缸盖模型 图 4镶铜套缸盖产品

　　三、缸体缸盖CAD/CAM一体化应用技术

　　我们分别以缸体为例来介绍CAD复合建模技术在产品模具的数字化设计中的应用、以缸盖为例来介绍CAD/CAM一体化与传统的木模翻箱造型和实型铸造技术相结合，对产品模具进行仿形数字化制做的创新工艺流程。