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基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

cesifu • • 资讯

什么是油底壳

汽车发动机里凡是有相互接触并且有相互运动的部件之间都需要润滑油，而贮存润滑油的地方就是油底壳，普通的发动机油底壳位于发动机的底部，是一个类似于盆型的大容器，下面有个孔，平时用放油螺栓密封，整个油底壳容积大约为3L多，上图白框内部分就是普通的湿式油底壳。

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

油底壳的主要功能是存储机油并封闭曲轴箱，一般采用薄钢板冲压而成，其形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。为了更够让油底壳内的机油更好散热，有些发动机采用了铝合金铸造材质的油底壳，并且底部还铸有相应的散热片。为了保证在发动机纵向倾斜时机油泵能正常吸到机油，油底壳后部一般做得较深。另外，内部还设有挡油板，防止汽车行驶时油面波动过大，有的放油塞是带有磁性的，能吸集机油中的金属屑，以减少发动机零件磨损。

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

湿式油底壳

现今，大多数汽车所装配的都是湿式油底壳。之所以叫湿式油底壳，是因为发动机曲轴、曲拐和连杆大头在曲轴每旋转一周都会浸入油底壳润滑油内一次，以达到润滑作用，同时由于曲轴的高速运转，曲拐每次高速浸入油池内都会激起一定的油花和油雾，对曲轴和轴瓦进行润滑，被称之为“飞溅润滑”。这就对润滑油的液面高度提出了一定的要求，如果太低，曲轴、曲拐和连杆大头则不能浸入润滑油内，导致缺少润滑；如果润滑油液面太高又会导致轴承整个浸入，使曲轴的旋转阻力增大，最终导致发动机性能下降，同时润滑油容易进入气缸燃烧室内，导致发动机烧机油，火花塞积炭等问题。

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

干式油底壳

然而，湿式油底壳存有一个比较大的问题，就是当车辆在极限行驶状态下时，例如高速过弯或者极限越野中，发动机内的润滑油由于离心力或者重力而聚集于发动机油底壳的一个局部，导致部分曲拐不能浸入油内，润滑不良而使发动机损坏。

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

面对如此严重的问题，解决办法就是干脆取消在发动机底部安装容器，而是在外部独立安装一个机油箱，采用机油泵对曲轴和连杆系统进行压力润滑，这就是所谓的干式油底壳。

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

无论是湿式油底壳还是干式油底壳的设计，都是有它的不足之处的，这如矛盾的双方是时刻存在的。关键还是看驾驶者的诉求是什么，来决定那类油底壳的设计更符合市场。同时，也正是因为干式油底壳的这这种特殊之处，决定了它只会出现在少量的超级车型中。

基于CAITA的油底壳建模

本期以国产某型号发动机的油底壳为例，向大家展示CATIA正向设计的一般流程及思路，由于篇幅有限，案例由华盟科技的工程师Yeoman进行了部分简化，请大家谅解！

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

正式开始建模之前，首先需要考虑事情还是比较多的，例如，整车座标系的位置，主参数的设定，需要哪些几何参考，哪些特征做成多实体设计等等，切忌操之过急，反复返工！

思路大致是这样子的，采用多实体设计方案，好处多多。

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

此种拆分有利于保证壁厚1.5mm的设计意图

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

这是主轮廓草图

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

对于某些特征再次进行合理拆分简化建模

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

重要尺寸与主参数关联

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

侧面都带有1.5度的拔模角度

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

最终的模型结构树

基于CATIA的汽车发动机油底壳建模

最终模型结果

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