輝門獨特的鋁硅合金重熔工藝結合快速冷卻工藝珠慧，減小硅粒子和金屬互化物等硬化相的尺寸向叉，從而顯著改變合金的微觀結構又跛。因此，活塞燃燒室邊緣前幾毫米鋁材的強度顯著提高逸寓，使發(fā)動機制造商能夠縮小發(fā)動機尺寸或對發(fā)動機進行渦輪增壓居兆，從而提升功率輸出。
   
    為減少二氧化碳排放竹伸、提高燃油經(jīng)濟性泥栖，汽車制造商需要尺寸更小，功率輸出更高的發(fā)動機刹由。輝門公司（Federal-Mogul Corporation）（納斯達克代碼：FDML）開發(fā)出一種創(chuàng)新型鋁制活塞設計厨刷，能可靠地承受大幅增壓的發(fā)動機產(chǎn)生的機械及熱負荷，從而提高柴油發(fā)動機的性能紫掷。名為DuraBowl的輝門設計通過重熔活塞燃燒室邊緣周圍的合金強化活塞頂部味羡，并在最需要的地方顯著提升鋁材的疲勞強度胃争。因此伯梧，盡管仍是傳統(tǒng)鑄造活塞，但發(fā)動機壽命延長了4到7倍所讶。

    過去十年間惊眠，車用柴油發(fā)動機的標準功率輸出從50千瓦/升（67bhp/升）提高至約70千瓦/升（94bhp升）。根據(jù)輝門動力總成能源產(chǎn)品部高級副總裁Rainer Jueckstock所述妄温，隨著二氧化碳減排日益成為大多數(shù)全球主要市場的迫切立法目標尖鲜，該趨勢將愈演愈烈。他表示：“提高特定的功率輸出會令許多部件承受更高的機械和熱負荷瓷莽，而輝門在這方面擁有廣博的專業(yè)知識宣璧。DuraBowl活塞工藝是一個典范，展示了我們?nèi)绾纬晒Φ靥峁I(yè)工藝技術溃卡，幫助我們的客戶在不斷擴展的各個市場領域中成功應對這些挑戰(zhàn)溢豆⊙鸭颍”

    柴油發(fā)動機中的燃燒在活塞頂部中進行，溫度會超過400攝氏度（750華氏度）漩仙，壓力可超過200 帕（200個大氣壓）搓茬。愈加困難的燃燒條件提高了活塞燃燒室邊緣的失效系數(shù)。經(jīng)過廣泛分析队他，輝門工程師發(fā)現(xiàn)卷仑，活塞燃燒室的熱失效和機械失效均可追溯至遍布在鋁基中的自由原始硅粒子。鋁的延展性是硅的八倍麸折，因此每次溫度變化均會在活塞內(nèi)部形成壓力锡凝。此外，每次氣缸點火時磕谅，重復機械負荷都可能在硅粒子的角點造成疲勞失效私爷。硅是鋁合金的必要成份，擁有膨脹率低膊夹、鑄造性好等優(yōu)異特性痒仇，因此不能剔除。

    迄今為止邀敲，該問題唯一可能的解決方案就是纖維強化活塞恰印。

    輝門活塞及活塞銷技術總監(jiān)Frank Doernenburg表示：“纖維必須在鑄造過程中摻入融化的合金，因此纖維強化活塞會提高制造難度珍媚。此外瓢圈，現(xiàn)在還沒有一種不具破壞性的可靠方式來測試成品的完整性，但我們可以利用DuraBowl工藝尼布，通過渦流檢測確保質量珊场。”

    輝門的解決方案是先制造鑄造活塞朦舟，再對活塞燃燒室邊緣的合金進行重熔處理逼酗。Doernenburg表示：“我們解決方案的優(yōu)勢和效率在于該工藝的操作非常簡單，產(chǎn)品精密度受關鍵參數(shù)控制投湿，確保質量始終如一诽昨。最終成品融合了先進的技術，性能卓越不从，而且無論與纖維強化活塞還是鋼活塞相比都極具成本競爭力惜姐。”

    重熔合金的冷卻速度是最初鑄造時的1000倍椿息，因而能形成更小的硅粒子——體積只有之前的十分之一歹袁。冶金學家將此稱為微觀結構細化，這種技術可用于提高合金強度和耐用性寝优。

    輝門及其客戶進行了大量的發(fā)動機實驗条舔，驗證了這種工藝的技術優(yōu)勢和成本效益惫叛。Doernenburg總結道：“重熔工藝能夠延長活塞壽命，顯著增強其性能逞刷，并同時提高燃油效率嘉涌，減少二氧化碳排放。據(jù)保守估計夸浅，飽受活塞燃燒室邊緣失效困擾的鑄造活塞的壽命將延長四倍仑最。”最近為一家全球領先的汽車制造商推出的高性能柴油發(fā)動機首次采用了DuraBowl工藝帆喇。

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