Корпус автомобильного воздушного компрессора завод

Когда слышишь про корпус автомобильного компрессора, многие сразу думают о штамповке или алюминии, но в реальности 70% серийных моделей до сих пор идут с чугунными корпусами — и тут начинается самое интересное.

Почему чугун не сдаёт позиций

В 2018 году пробовали переводить линейку компрессоров на алюминиевые сплавы — казалось бы, и вес меньше, и коррозии нет. Но на испытаниях при длительных нагрузках в 12-15 бар появилась ползучесть материала, плюс стоимость литниковой оснастки оказалась втрое выше. Вернулись к проверенному высокопрочному чугуну с шаровидным графитом — пускай тяжелее, но ресурс 30 тысяч моточасов против 18 у алюминиевых аналогов.

Коллеги с завода в Калуге как-то приводили статистику брака: у них при литье корпусов с толщиной стенки менее 4 мм процент раковин достигал 12%. Мы же в кооперации с АО Шаньси Боин Литье вышли на стабильные 3-4% за счёт подбора химического состава чугуна — добавили 0.02% сурьмы для равномерности структуры.

Кстати, про корпус автомобильного воздушного компрессора завод — многие недооценивают важность равномерности охлаждения отливки. Если на участке перехода фланца к рабочей камере возникнут литейные напряжения, при вибрационных испытаниях трещина пойдёт именно там. Пришлось перепроектировать систему холодильников в форме.

Технологические компромиссы

С горизонтальными опоками работать проще, но для корпусов с осевым каналом под вал пришлось перейти на вертикальную формовку — и это добавило головной боли с центровкой. Помню, в партии для КамАЗа из-за перекоса в 0.8 мм на 200 мм длины пришлось пустить 30% корпусов на переплавку.

Термообработка — отдельная тема. Нормализация даёт стабильность, но для корпусов с каналами сложной конфигурации лучше отжиг, хоть и дольше по времени. На АО Шаньси Боин Литье пошли по гибридному пути: отжиг для ответственных полостей высокого давления, нормализацию — для фланцевых соединений.

Сейчас экспериментируем с легированием медью до 0.8% — на испытаниях вибростойкость выросла на 15%, но себестоимость отливки подскочила. Для массовых моделей пока не вариант, а для промышленных компрессоров уже внедряем.

Проблемы которые не видны в ТУ

Самое коварное — это усадочные раковины в зоне крепления клапанной плиты. В техпроцессе прописываем принудительное охлаждение этого узла, но летом при температуре в цехе выше 28°C всё равно появляются микрораковины. Пришлось ставить локальные чиллеры на линии.

Резьбовые отверстия под крепёж — казалось бы, мелочь. Но если сверлить после термообработки, инструмент изнашивается в 4 раза быстрее. Перешли на сверление до термообработки с последующей калибровкой — экономия на метчиках покрыла затраты на дополнительную операцию.

Герметичность теряется не из-за пористости, как многие думают, а из-за микродеформации при затяжке болтов. Рассчитали оптимальную последовательность затяжки — диагональную с четырёхкратным дотягом, теперь течеиспытания проходят 98% корпусов против бывших 85%.

Опыт конкретного производителя

В АО Шаньси Боин Литье изначально делали ставку на автоматизацию контроля, но для корпусов сложной конфигурации пришлось оставить ручной этап — визуальный контроль на просвет. Машина не видит мельчайшие свищи в зоне рёбер жёсткости.

Их технологи предложили интересное решение по расположению литников — не сверху, как обычно, а сбоку с противонаправленными холодильниками. Выход годных повысился на 7%, правда, пришлось переделывать всю оснастку.

Для сельхозтехники они вообще пошли по пути упрощения — убрали часть рёбер жёсткости, зато увеличили толщину стенки на 1.5 мм. Ресурс меньше, но стоимость ниже, а для сезонной техники это оправдано.

Что в перспективе

Сейчас обкатываем технологию литья с изотермической выдержкой — для корпусов с переменной толщиной стенки это может дать прирост прочности до 20%. Но пока дорого, да и цикл литья увеличивается на 40%.

Интересное направление — гибридные корпуса: основные нагрузки берёт чугун, а крышки и фланцы — из композитов. Но пока не решена проблема разного коэффициента теплового расширения.

Вердикт: идеальный корпус автомобильного воздушного компрессора сегодня — это не поиск супертехнологии, а грамотный баланс между стоимостью, технологичностью и ресурсом. И чугун здесь ещё долго будет вне конкуренции.