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新能源汽车冲击,发动机就前途暗淡了?
2019-08-27 18:46:08来源:100唯尔

近年来,随着混合动力、纯电动等新能源车的普及,让不少人认为,汽车零部件企业尤其是汽车发动机生产企业前途暗淡,他们认为“发动机是熟透了的技术”,就要进入“冰河期”了。

这其实是一个误解。更多新型发动机的诞生,比如大发、马自达、通用等企业相继开发出更小排量更新技术,燃效相比以往至少提升22%以上,即便扣除自启停带来的油耗优势,也能看出传统发动机其实还有很大的挖掘潜力,可以继续茁壮成长。

近年来,随着混合动力、插电混合动力、纯电动以及燃料电池车概念的发酵,让人们认为新能源将会是未来的核心,前途光明,也因此有人因而抛弃传统发动机,认为“发动机是熟透了的技术”,在新一代汽车(新能源)的冲击下,发动机前途暗淡,仿佛发动机就要进入“冰河期”一般。

这其实是一个严重的误解,在美国的某些发动机开发部门甚至流传着一个完全相反的笑话,ICEAGE的确会来,但不是冰河期,而是“内燃机时代”,ICE其实是InternalCombustion Engine的缩写。

传统发动机尚未“熟透”

更多新型发动机的诞生,比如大发、马自达、通用等企业相继开发出更小排量更新技术,燃效相比以往至少提升22%以上,即便扣除自启停带来的油耗优势,也能看出传统发动机其实还有很大的挖掘潜力,可以继续茁壮成长。

根据今年的数据统计,全球汽车经济性在过去1999年到2012年期间,油耗提升了7.9%,当然这其中包含了混合动力车型,比如普锐斯、沃蓝达,但其实混合动力的真正爆发点是2008年,所以整量上影响并不大。

代表发动机进步的一个指标是尾气损失、冷却损失,如今很多传统发动机尾气温度大概在600℃左右,但是新型追求燃效的发动机已经可以降低到接近500℃,并且发动机排气歧管、缸壁表面也几乎不会出现温度升高的情况,这也就意味着大部分能量都用于驱动车辆了。

在传统动力上,马自达运用高压缩比在第一阶段达到了与弱混相当的燃效,第二阶段可以达到强混相当的燃效。这其中发展的核心点就在于单纯利用发动机实现稀薄燃烧,最终希望内燃机可以在2030年将70%的内燃机汽车二氧化碳排放量相比1990年降低80%。

关于发动机前途暗淡的讨论,我们虽然能看到中国政府在鼓励PHEV、EV甚至FCEV的发展,并且希望这些车型能快速提高份额,但实际上这种提高其实是政府一直在主观引导,而在全球市场看来,一旦2020年放开补贴,那么全球市场的发展绝不仅仅是消费者希望的那样。

富士CHIMERA综研关于2020年世界需求的预测中表示,新能源汽车(含HEV\EV\FCV)由2010年的1.4%增长到2015年的4.4%,2030年将达到8.6%,也就是说即便到了2030年,依然是传统内燃机的天下。这主要是因为未来汽车市场增长点主要在发展中国家,又以中国、泰国、印度、巴西、俄罗斯、墨西哥等为甚。

新兴市场国家消费者通常比较保守,他们特别抗拒可靠性比较差的产品,加上购买高等级汽车的阶层有限,所以预算不足以购买新能源车型,当他们预算充足了,这些国家也会更愿意购买后驱车型。另外,新兴国家大都行驶距离更长,并不像日本这些国家,单纯EV拥有100-200km的续航即可。

当然,HEV混合动力其实也是搭载传统发动机的汽车,并不能完全归于新能源汽车,所以发动机依然可以在高压缩比、燃效方面继续发展。

据报道,在传统动力上,马自达运用高压缩比在第一阶段达到了与弱混相当的燃效,第二阶段可以达到强混相当的燃效。这其中发展的核心点就在于单纯利用发动机实现稀薄燃烧,最终希望内燃机可以在2030年将70%的内燃机汽车二氧化碳排放量相比1990年降低80%。

就目前来说,传统汽车零部件无论是体量还是重要性,依然远远超过新能源所占的比例,发展新能源并不代表放弃传统汽车的相关发展,两者都很重要。新技术的突破需要先进机加工技术的保驾护航,那么今天小编就给金粉们分享几个在传统发动机、混动变速器曲轴以及电动机壳体领域加工的案例。

勇克QUICKPOINT 磨床

在过去的两年多中,雷诺集团订购了45台勇克磨床,其中绝大多数都在法国投产,用于雷诺集团 最前沿技术的项目中,如混动车项目(Locobox)或样机生产项目。

当今全球热议汽车驱动方式的转变,而新能源车销量增长迅猛。在此背景下,混动车项目,即Locobox,对雷诺而言,其重要性与日俱增。混动变速器是连接内燃机和电驱动系统的关键,并且,将来雷诺集团多数车辆上都将搭载混动变速器,因而其成为雷诺混动车项目的重中之重。

勇克QUICKPOINT 装夹混动变速器传动轴的专门系统
雷诺克里昂工厂(近鲁昂市)以及STA工厂(近里尔市)负责生产混动变速器,也是勇克QUICKPOINT 3000 和 JUMAT 3000 圆磨床的所在地。QUICKPOINT 和 JUMAT 磨床在传动轴生产线上运行,磨削混动变速器项目的三种不同的工件,通过整线外部上下料系统经由机床顶部上下料。

勇克 QUICKPOINT 磨床加工混动变速箱传动轴
节拍紧凑,换型迅捷

雷诺对节拍和换型时间有严格的要求。磨削部技术主管 Olivier Gantier 先生道:“我们以极少的操作工实现高产量。一个工人需负责10台机床。因此我们必须在尽短的时间内完成换型。举例来说,手动换砂轮之类操作,我们根本不予考虑。”
勇克磨床在如此严苛的要求下依然表现出色。勇克磨床生产节拍紧凑,换型迅捷。它们产出的质量和精度正是雷诺所要求的。不仅如此,它们兼具巨大的柔性化生产能力 ——雷诺可以用其生产三种不同的工件而无需换型。

勇克QUICKPOINT 磨床加工混动变速箱传动轴
勇克磨床具有高度柔性,换型迅捷,适用于多种应用。“我们执行现有的三缸和四缸发动机项目的同时也致力于为将来而规划的项目,” Maxime Piquel 先生,一位有着16年工作经验的高级操作工对勇克磨床青睐有加,“使用这些机床真是一种享受。它们不仅易于操作,换型也不是麻烦事,为我的工作减轻负担。”

力劲LH-500加工中心


柔性生产是未来制造业的发展趋势,将是工业4.0智能制造的决胜点。在大规模生产环境下,具有高度柔性的数控加工中心装备,凭借多品种、批量化的生产优势,得到市场认同。


在现代汽车制造业,自动化程度高、工艺技术先进复杂,围绕汽车发动机、变速箱及汽车结构件等压铸生产件的柔性加工,力劲集团在其丰富的压铸产品制造及后加工的经验中,研发了LH-500自动化数控加工中心,快速进给,自动换刀,覆盖了从低速的铸件加工到高速的铝合金加工,满足以汽车产业为首的众多行业的广泛需求。

高刚性:将X和Y轴的线性轨道配置在高位,实现了厚壁的高刚性床身。三点支撑结构、立柱左右对称设计、大段差高低轨设计等,提高了安装的稳定性,减少了热変位的影响,保证刚性加工品质和切削刚性。


高端数控系统:LH-500数控加工中心根据不同的生产需要,提供了丰富、灵活的配置选项。标配三菱M80数控系统和触控式屏幕,也可选配SIEMENS 828D或FANUC 0i-MF数控系统。


快速进给:快速位移(X/Y/Z)60m/min,切削进给速度1-60m/min。测试显示,相比传统机型,快进速度提高20%以上。


环保节能:机台应用了先进的油压+变频节能设计。实际测试,耗电量(476Wh)减少30%,待机耗电量(850Wh)降低57%。底座高低轨设计搭配轻量化立柱,为整个机台带来了最低的能耗和最佳的工作响应。

加工案例:汽车发动机汽缸

视频资料,建议wifi观看:

机台参数

主轴:直结式12,000rpm,扭力140Nm

电机:X/Y/Z轴向电机功率4.5/7/3kw,扭矩37.2/49/22.2Nm;APC电机功率2kw,扭矩13.17Nm

APC装置:交换时间9sec,马达规格2kw(伺服)

进给:快速位移(X/Y/Z)60m/min,切削进给速度1-60m/min

刀库:圆盘式换刀方式,刀具数量40set,换刀时间(T-T)4sec

计算机及自动化技术是柔性生产的物质技术基础。LH-500自动化加工柔性生产装备,能快速响应多品种、大批量生产需求,消除冗余无用的损耗,为企业获得更大的效益,在汽车制造业等大型企业的规模化生产方面,提供高效、强力的支持。

肯纳金属Mill4-12KT切向方肩铣刀

我们直接来看一段Mill4-12KT加工钢件和铸铁的视频!

视频资料,建议wifi观看:

在所有钢和铸铁材料加工中,

Mill4-12KT 切向方肩铣刀

都具有良好的底面精加工性能!

专利刀片设计——采用三角形刃带设计——在钢和铸铁材料加工中具有无与伦比的稳定性。

轴向跳动非常小,因此具有出色的底面精加工性能。

七种材质,七种刀尖圆角,切削深度可达 12mm,这款产品具有广泛的适用性,可满足多种方肩铣削应用的需求。

山特维克可乐满

新能源汽车电动机壳体加工

在新能源汽车中,电动机是非常重要的一个关键零部件,其性能好坏直接影响到新能源汽车动力系统的性能。

因为电动机有的是与减速器、差速器集成在一起,有的是与桥壳集成在一起的,也有集成在车轮上的,导致电动机的壳体形状和结构各异,但其壳体的机加工特点却是类似的。

为适应汽车轻量化发展的大趋势,电动机壳体的典型材料是铸造铝合金,例如A6061-T6。电动机壳体的机加工序主要有:铣面、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝

针对这些典型机加工序,山特维克可乐满能提供一系列的先进刀具解决方案,来满足各类工况以及客户的需求。

新能源汽车电动机壳体的先进刀具解决方案:

在铝合金面铣削方面,山特维克可乐满近期推出了M5X90系列:


针对铝合金零件的钻削,山特维克可乐满CoroDrill® 400直槽钻和CoroDrill® 430三槽钻,可提供整体硬质合金材质和PCD材质供客户选择,结合其优化的抛光容屑槽和高精度冷却液孔设计,可在保证孔质量的同时,获得更长的刀具寿命。并且可以根据工况和客户需求提供定制的复杂多阶成型钻头,同时支持微量润滑 (MQL) 系统。

在攻丝方面,山特维克可乐满有CoroTap®系列: