【摘 要】当今时代，车辆的轻量化环保性发展成为了发动机技术发展的主要趋势，而发动机新型材料的研发更是提升发动机各项性能的总要途径，缸体和缸盖作为发动机最为复杂的机体组，其材料性能的发展很大程度地影响发动机整体性能。本文就车辆发动机缸体与缸盖材料的分析研究讨论其发展趋势。

【关键词】汽车发动机；缸体加工；工艺

引言

现代科技的发展带动了我国汽车行业的进步，在汽车发动机缸盖加工中，机床是制造业的主要生产设备，数控机床在设备中朝着高复合、高精度和高速度等方面发展和进步。传统的机床工艺加工生产流程比较长、生产周期长、占用的面积很大和精度不高等缺点，严重影响了专用机床设计质量。为了提高汽车发动机缸盖加工技术，需要采用现代化专用机床进行设计。

1、GW4D20柴油机概述

GW4D20型增压柴油机是长城公司自主开发的一款2.0L的高性能发动机，为直列四缸、强制水冷、ω型燃烧室、16气门、双顶置凸轮轴（DOHC）、进气中冷，并采用了电控高压共轨式供油系统、可变截面涡轮增压（VGT）及电控EGR等先进技术，具有动力性强、经济性好、可靠性高、高低性能俱佳、低温启动迅速等特点，排放达到欧Ⅳ、欧V标准，在升级欧Ⅴ时只需改变ECU控制策略。

2、专用机床的意义

高速切削加工技术是一种技术的革命性进步，是在传统的切削加工技术之上发展而来，不仅提高工作人员的生产效率，也降低了切削的生产成本，这种技术被很多国家应用和推广。高速切削加工技术具备高精度和高效率，成为高速切削和加工的技术先锋。数控机床在发展中，有很多复合加工的优势，这种优势受到很多机械加工行业的关注，这是复合加工技术在国家机械制造技术、自动化控制技术和材料工程技术等综合技术水平的客观反映。复合加工机床在主轴箱中是制造技术的核心，也是整个加工工艺的关键，对专用机床技术有一定的技术要求，要保证切削的高效率、加工的高精度和高层度的自动化。这种复合加工技术不断得到应用和普及，有着较高的效率、精度和自动化性的优越感，受到了汽车、航空航天制造业的广泛关注，也引起了相关行业部门的高度关注。目前，我国市场上复合加工机床在汽车生产市场的需求比较大，进口设备成本也相对较高，在制约我国汽车品牌发展的同时，还影响了机床技术的进步与发展。机床在研究和制造中，要打破这种局面，从而促进我国加工技术的高效率、高精度和高自动化的进步与发展。

3、汽车发动机缸盖加工专用机床的设计研究

3.1、油轨部件由装有高压传感器和阻尼阀的一根管状油管组成，油轨腔体上设计有两个安装凸台以便于将油轨安装到发动机上。油轨部件的主要特征：作为一个蓄压器以减少压力波动，压力波动衰减功能由装在高压进油口和出油口的阻尼阀来保证；高压分配：油轨和油泵之间通过一个预先弯好的高压油管连接，油轨和四只喷油器通过四根独立的预先弯好的高压油管连接；用压力传感器测量轨内的压力，并将该压力数据通过电信号送给ECU。

3.2、前端附件位置布置特点

在附件带轮位置布置时，考虑要最大降低皮带的弯曲应力，延长皮带的使用寿命，同时兼顾整机结构的紧凑性，因此有效直径最小的带轮布置在整个轮系的松边上，张紧轮布置在传递功率较大附件的松边上；增加了两个惰轮，目的是为了增大各附件带轮的包角和减小各带轮之间的跨度；张紧器为自动张紧器，这样皮带能获取更合适的初始拉力，不会出现发动机在变工况下运转时，因初始拉力过小使皮带受到大的冲击，产生打滑及摩擦噪声，过大时降低皮带的使用寿命。

3.3、发电机皮带拆装注意事项

拆皮带：拆皮带时一手用扭力扳手顺时针旋转张紧器，将张紧器压到下限位置，同时另一只手将附件平惰轮部位皮带推出，然后松开张紧器，取下整个皮带；装配皮带：装配皮带时先按如图1-7顺序套进皮带，用扭力扳手顺时针旋转张紧器，将张紧器压到下限位置，同时另一只手将皮带套进附件平惰轮，然后松开张紧器。注意安装到位后应确保皮带楔形齿和各带轮楔形槽配合良好。

3.4、正时系统特点

正时系统共布置了七个带轮，传动的带轮多，距离跨度大，传递的张紧力大；为保证正时齿带有足够的张紧力，防止跳齿、脱齿及有效补偿正时带的生长量，系统采用了自动张紧设计。由于张紧轮是偏心轴轴承设计，且工作时张紧轮受并提供很大的张紧力，因此对零件本身的性能及装配要求很高；正时皮带在整个正时中起传递力矩的作用，要求皮带本身具有耐磨、耐高温，同时还要防打滑、抖动；皮带对每个带轮包角的设计经过了大量科学严谨的论证，很大程度上避免了由皮带跨度大产生的震动对正时造成不良影响。

装正时张紧轮：安装正时张紧轮时，先把张紧轮的限位支架卡入缸盖碗形塞位置，将张紧轮紧固螺栓带上（注意不要拧紧），然后用内六角扳手调整张紧轮销孔，直到张紧轮臂指针超过安装臂缺口1～2度，以规定拧紧张紧轮紧固螺栓。拧紧力矩：24±2N.m。

校验正时：顺时针转动曲轴两圈，再次确认曲轴正时带轮、凸轮轴正时带轮相应正时标记及皮带啮合是否完好，检查自动张紧轮指针是否与缺口位置相对应，自动张紧轮拧紧力矩是否符合要求，如有异常应重新调整。

3.5、缸盖部分

GW4D20柴油机缸盖由鋁合金铸造而成，缸盖内铸有冷却水套、进排气道、润滑油道，加工有安装喷油器、预热塞、气门座圈、液压挺柱、摇臂、气门室罩盖的座孔及平面，进排气道不同侧；气缸盖上装有进排气门、气门导管、进排气凸轮轴总成、进排气歧管、滚子摇臂、液压挺柱、喷油器、预热塞、高压油轨等零件。

凸轮轴和进排气门组件：GW4D20柴油机采用双顶置凸轮轴结构，分别为进、排气凸轮轴，每根凸轮轴上有8个凸轮，每个凸轮控制一个气门的开闭。采用排气凸轮轴为主动轴，通过齿轮传动带动进气凸轮轴，进气凸轮轴前端安装有信号盘，排气气凸轮轴前端安装有凸轮轴前油封，后端装有真空泵。

结束语

发动机是“汽车的核心”，其材料是影响发动机性能的重要因素。汽缸盖的材料技术发展在汽车工业中具有举足轻重的地位。通过专用机床的设计、研发，可以促进我国加工技术的高效率、高精度和高自动化的进步与发展。

参考文献：

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[2] 韩树良.浅析汽车发动机常见故障诊断与维修[J].时代汽车，2018（09）：164-165.

[3] 牛玉岭.汽车发动机冷却系统故障检测及维修[J].时代汽车，2018（09）：181-182.

（作者单位：长城汽车股份有限公司定兴分公司）