集成氣缸蓋與進(jìn)氣歧管實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)小型化的研究

目前，全球正在致力于提高內(nèi)燃機(jī)的效率。以往主要通過(guò)采用減輕車身質(zhì)量的方法來(lái)提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，但這種方法已經(jīng)被應(yīng)用到極致，因此只有通過(guò)采用新的方法來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。在商用車行業(yè)中，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸是一種較好的方法，其可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。目前，通過(guò)集成氣缸蓋和進(jìn)氣歧管來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化，并使用鋁材料。通常，將內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管安裝在空氣凈化器和進(jìn)氣口之間。為了使得鋁制氣缸蓋和鋁制進(jìn)氣歧管的剛度與用鑄鐵制成的氣缸蓋和進(jìn)氣歧管一致，在內(nèi)燃機(jī)受力最差的情況下進(jìn)行剛度分析。首先對(duì)已有的鑄鐵氣缸蓋和進(jìn)氣歧管的剛度進(jìn)行分析，然后利用有限元軟件對(duì)鋁制氣缸蓋和進(jìn)氣歧管進(jìn)行仿真，最后對(duì)兩種材料氣缸蓋和進(jìn)氣歧管的剛度進(jìn)行比較分析。

通過(guò)分析，可得如下結(jié)論。

（1）通過(guò)對(duì)鋁制的氣缸蓋和進(jìn)氣歧管進(jìn)行集成，成本節(jié)省30%，質(zhì)量減輕40%，疲勞壽命提高25%～30%。

（2）這種輕量化設(shè)計(jì)可使輕型商用車質(zhì)量減輕25kg，并減少2gCO2的排放量。

（3）由于減少了昂貴合金的使用，因此降低了制造成本。

（4）鋁制氣缸蓋和進(jìn)氣歧管的剛度與鑄鐵氣缸蓋和進(jìn)氣歧管一致，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的疲勞壽命、可靠性。

Suresh KumarKandreegula et al.SAE 2017-01-1723.編譯：野晨晨