采用增材制造技术制造后，可使一辆普通柴油乘用车的主要零部件减重约21%

FEV在去年12月17日发布的一篇新闻稿中表示，该公司与合作伙伴共同参与的LeiMot（“轻型发动机”）项目利用增材制造技术（通常称为3D打印）成功研发了一款轻型柴油发动机。该项目的其他合作伙伴包括知名汽车制造商、研究机构、应用技术大学、开发服务提供商、设备制造商以及汽车供应商。LeiMot研究项目由德国联邦经济事务和能源部出资支持。

FEV表示，由于采用增材制造技术制造，一辆普通柴油乘用车的主要零部件可以减重约21%，同时还能提高冷却和油循环等发动机功能的效率。

FEV集团LeiMot项目经理Ralf Bey表示：“这项研究允许我们利用增材制造技术来制造零部件。即以粉末状材料为原料，通过逐层打印的方式来生产。在这个项目中，我们采用了AlSi10Mg铝合金材料，不过我们也考虑了纤维增强塑料。用这种方法生产的零部件重量减少约21%。与此同时，全新兼容的发动机部件——气缸盖和曲柄箱——也有助于提高动力系统的效率。”

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该项目旨在使传统生产方法也能从增材制造带来的机遇中受益。项目重点是打造适用于一款先进量产型两升柴油发动机的气缸盖和曲柄箱。与过去采用的压铸铝合金不同，这两个部件都是采用选择性粉末床激光熔融（LPBF）工艺制造。新的逆流式冷却系统可以降低汽缸的温度，同时减少所需的冷却水量。

单就新设计的气缸盖而言，其重量减轻了2.3公斤，比原来的部件减重22%。为了实现这一目标，工程师们需要对某些受到较高机械应力的区域进行加固，因为燃烧过程主要产生弯曲载荷，而整个发动机则要承受扭转载荷。减重与刚度的最佳比例是工字梁（IPB）和集成封闭控制台的组合。

在考虑曲柄箱的重量和刚性时，团队决定采用短活塞裙部设计搭配铝制台板。用台板代替钢轴承盖主要是为了减少柴油发动机主轴承的摩擦。经过重新设计的曲柄箱，包括台板在内，与原来的部件相比重量减轻了5.1公斤。

来源：ihsmarkit.com

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