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　　“瘦身”是很多愛美女性的追求，這是人所共知的。但你有沒有聽過，一個冷冰冰的發(fā)動機(jī)，它也在努力地“瘦身”呢?想必很多人對此都不甚了解，或許根本就沒有聽聞過。

　　發(fā)動機(jī)也愛美嗎?這是毋庸置疑的，發(fā)動機(jī)的外觀、造型、結(jié)構(gòu)都會考慮客戶對于美觀的嚴(yán)苛要求。但這里要說的發(fā)動機(jī)“瘦身”跟追求美麗不是一碼事，畢竟發(fā)動機(jī)不是靠美麗的外表來吸引用戶，眼球經(jīng)濟(jì)在發(fā)動機(jī)行業(yè)行不通。

　　“我瘦我驕傲，我為國家省布料。”這是清瘦的人的一句玩笑話，但透射出一個道理，節(jié)省原材料、成本很重要。對玉柴來說，發(fā)動機(jī)的“瘦身”能有效地減少原材料的消耗，降低企業(yè)生產(chǎn)成本;對忠于玉柴產(chǎn)品的用戶來說，發(fā)動機(jī)“瘦身”了，整車的油耗會降低，運(yùn)營成本就會減少，賺的錢就更多了。同時，發(fā)動機(jī)輕量化還是節(jié)能、環(huán)保的一項(xiàng)重要手段。

　　這個道理很好懂，但是發(fā)動機(jī)“瘦身”談何容易。據(jù)相關(guān)專家說，相對整車降重來講，發(fā)動機(jī)輕量化要求更高，實(shí)施起來更加困難。

　　玉柴技師協(xié)會、科技協(xié)會會長陳金源介紹，發(fā)動機(jī)輕量化是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及到人才、設(shè)計(jì)、制造、工藝、材料等多個方面。

　　不僅如此，發(fā)動機(jī)零件眾多，特別是排放升級，發(fā)動機(jī)增加了一些必要的外附件，每增加一個部件，都在增加著發(fā)動機(jī)的自重。因此，可以說，玉柴發(fā)動機(jī)的“瘦身”事關(guān)玉柴、玉柴的供應(yīng)商、客戶三方核心利益。

　　讓結(jié)構(gòu)更優(yōu)

　　從結(jié)構(gòu)上來對發(fā)動機(jī)“整形”是一件很難的事，因?yàn)槿魏蔚母膭佣际菭恳话l(fā)而動全身的。盡管如此，為了實(shí)現(xiàn)輕量化、增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力這個目的，必要的結(jié)構(gòu)優(yōu)化還是在研發(fā)人員的努力下實(shí)現(xiàn)了。

　　玉柴工程研究院副院長譚達(dá)輝說，從結(jié)構(gòu)優(yōu)化入手，YC6L氣缸蓋的減重比較典型。我們通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少氣缸蓋的接觸面，從而減少機(jī)械加工面積，實(shí)現(xiàn)了減重效果。

　　“對于每一處細(xì)小的改動，我們都要做充分的CAE計(jì)算、分析，確保其性能穩(wěn)定?！弊T達(dá)輝強(qiáng)調(diào)。

　　從玉柴工程研究院相關(guān)技術(shù)人員那里獲悉，發(fā)動機(jī)輕量化是玉柴持續(xù)的追求。今年玉柴將通過去掉YC6L的氣缸體加強(qiáng)板來實(shí)現(xiàn)降重，其減重效果高達(dá)23.4公斤左右。安全性、穩(wěn)定性是發(fā)動機(jī)輕量化必須考慮的因素?！拔覀冋趯ζ渥雠_架耐久實(shí)驗(yàn)和振動試驗(yàn)。”該技術(shù)人員補(bǔ)充到。

　　在保證鑄件性能的基礎(chǔ)上，對鑄件結(jié)構(gòu)進(jìn)行小型化、薄壁化、中空化等設(shè)計(jì)，去除冗余部分，也是實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)輕量化的有效途徑。

　　為節(jié)約成本，鑄造廠今年也將鑄件降重列為重點(diǎn)工作。鑄二車間砂芯減重效果明顯，采取優(yōu)化鑄造工藝等方法，D30機(jī)體鑄件比原重減少了2公斤。別小看這兩公斤鐵水，按照該工廠年度的生產(chǎn)大綱，因鑄件減重而節(jié)約的成本還是相當(dāng)可觀的。

　　“高強(qiáng)度超薄機(jī)體水套高端技術(shù)”是陳金源和他的制造技術(shù)團(tuán)隊(duì)取得的最新成果。應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)，在制造技術(shù)部可以做出2毫米超薄型水套砂芯，且鑄出的機(jī)體毛坯內(nèi)壁光滑、無粘砂、無燒結(jié)，其技術(shù)水平直追奔馳、寶馬。

　　陳金源對此十分自信，他說，這項(xiàng)技術(shù)的成功，為玉柴超薄高強(qiáng)度水套制造技術(shù)提供了一個嶄新的平臺，更重要的是歷練出了一個追求高端技術(shù)的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)。

　　發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)輕量化手段還有零部件模塊化設(shè)計(jì)、外附件輕量化，對某些部件進(jìn)行有限元分析，采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化等等，玉柴在這條路上的探索還會繼續(xù)。

　　應(yīng)用新材料

　　新材料應(yīng)用也是減輕發(fā)動機(jī)自重的一個重要途徑。目前，在這塊最為突出的就是高強(qiáng)度材料的應(yīng)用和一些輕質(zhì)合金材料的應(yīng)用。

　　蠕墨鑄鐵就是一種高強(qiáng)度的材料，它的機(jī)械物理性能和鑄造工藝性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間，很適合制造強(qiáng)度要求較高及要求承受熱循環(huán)負(fù)荷的零件，如氣缸體、氣缸蓋等。

　　減輕單個零部件的重量也是減輕發(fā)動機(jī)總重量的有效途徑，而機(jī)體作為發(fā)動機(jī)中最大的核心零部件，占總重量的四分之一，玉柴發(fā)動機(jī)的“瘦身”當(dāng)然要從它下手。

　　陳金源說：“從2013年1月開始，在玉柴股份副總經(jīng)理梁清延的布置下，制造技術(shù)部就主動開展了4種機(jī)型機(jī)體的輕量化工藝試驗(yàn)，其中我們在做的D2500機(jī)體降重就是用蠕墨鑄鐵替代原來的灰鑄鐵，達(dá)到了高強(qiáng)度、薄壁化目的，每個鑄件可降重25公斤。”

　　按目前的進(jìn)度，D2500減重版機(jī)體模具已完成，進(jìn)入試模驗(yàn)證階段，預(yù)計(jì)9月份就可以小批量生產(chǎn)，年底能形成大批產(chǎn)能力，為4D機(jī)型升級國4打下了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)測算，減重可實(shí)現(xiàn)降本金額可觀。陳金源表示，他們正在努力，爭取實(shí)現(xiàn)更高的降成本目標(biāo)。

　　對于發(fā)動機(jī)輕量化，陳金源有他自己的理解。他說：“我們總的要求是高強(qiáng)度輕量化，追求‘兩降一?！?。‘兩降’就是要降重、降成本，‘一?！词潜Ｙ|(zhì)量?！?/p>

　　誠然，發(fā)動機(jī)輕量化不是跟風(fēng)，更不是摳摳搜搜、偷工減料，沒有質(zhì)量作保證，產(chǎn)品根本沒市場，到頭來只是搬起石頭砸自己的腳。

　　在玉柴，蠕墨鑄鐵只是新材料應(yīng)用的冰山一角。鑄鐵雖然剛度較好，成本也低，但是它自身的比重大也制約了這種材料在發(fā)動機(jī)輕量化領(lǐng)域的應(yīng)用。相較而言，鋁合金、鎂合金等輕質(zhì)材料未來則有更大的應(yīng)用空間。

　　2011年，制造技術(shù)部試驗(yàn)車間建立，它所肩負(fù)的其中一項(xiàng)任務(wù)就是鋁合金新材料應(yīng)用的試驗(yàn)。前不久，玉柴股份董事長晏平到制造技術(shù)部試驗(yàn)車間考察，陳金源向晏平展示了一項(xiàng)技術(shù)成果，應(yīng)用自主開發(fā)的高強(qiáng)度鋁合金材料，并進(jìn)行缸蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化，成功開發(fā)的高強(qiáng)韌輕量化某V型機(jī)鋁合金缸蓋。這個鋁合金缸蓋成品重量為15.6公斤，跟原來的鑄鐵缸蓋相比，降重17.7公斤，降幅達(dá)53.2%，鋁合金缸蓋毛坯經(jīng)過30次冷熱循環(huán)沖擊試驗(yàn)無裂紋，抗拉強(qiáng)度達(dá)到HT250水平，能滿足發(fā)動機(jī)需要。目前，該鋁合金缸蓋已進(jìn)入試驗(yàn)、驗(yàn)證階段。

　　從目前國內(nèi)外發(fā)動機(jī)輕量化的成功案例來看，新材料的應(yīng)用效果是最明顯的。新材料和新鑄造工藝的掌握，玉柴發(fā)動機(jī)“瘦身”又向前邁出一大步。

　　“瘦身”生產(chǎn)兩不誤

　　雖然發(fā)動機(jī)輕量化是大趨勢，但發(fā)動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也不會不考慮盈利而去盲目地推行輕量化工作。

　　選擇哪款機(jī)型進(jìn)行輕量化處理，這需要經(jīng)過嚴(yán)密的論證和風(fēng)險評估。一方面，企業(yè)要考慮輕量化帶來的收益，另一方面輕量化本身也需要研發(fā)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、工藝、工廠等多個相關(guān)部門的討論、驗(yàn)證。

　　鑄造廠技術(shù)科科長陳宏興說，如果我們接到任務(wù)，要對某個鑄件進(jìn)行輕量化處理，那么我們首先要做的工作就是對這個鑄件進(jìn)行解剖，這個過程有點(diǎn)像醫(yī)生給病人動手術(shù)。解剖就是為了看清結(jié)構(gòu)，看看哪些地方有改進(jìn)的空間。理論的改進(jìn)空間還需經(jīng)過風(fēng)險評估、驗(yàn)證。這個過程沒問題了，我們才能試制，然后對試制的鑄件進(jìn)行解剖、分析、改進(jìn)，直到達(dá)到滿意的減重效果。先做30多臺鑄件，沒問題了，然后才能幾百臺的小批量生產(chǎn)。

　　當(dāng)然，這個因發(fā)動機(jī)輕量化而涉及的鑄件修改如果經(jīng)常性的出現(xiàn)在工廠生產(chǎn)中，勢必會影響正常的生產(chǎn)活動。

　　“這個問題已經(jīng)可以解決了!”陳金源告訴筆者，玉柴的無?？焖僦圃旒夹g(shù)正好可以克服這個難關(guān)。利用無?？焖僦圃旒夹g(shù)，不用開模具，就能制造出我們想要的鑄件來，既省成本，又省時間，這項(xiàng)技術(shù)特別有利于新品試制，不會妨礙工廠正常的生產(chǎn)。目前，該技術(shù)在國內(nèi)已處于領(lǐng)先水平。

　　“瘦身”生產(chǎn)兩不誤，這使得玉柴發(fā)動機(jī)的輕量化之路走得更為舒坦。

　　YC6L、YC6MK、YC6J、YC4D等發(fā)動機(jī)的輕量化之路已經(jīng)開啟。對玉柴來說，路漫漫其修遠(yuǎn)兮，發(fā)動機(jī)輕量化之路需要探索的東西還很多。這只是一個旅途的開始，為了增強(qiáng)玉柴發(fā)動機(jī)的競爭力，未來還有更多輕量化的玉柴機(jī)器走向市場。