2。1。2 振动时效处理工艺

为了防止因机体加工量大而导致机体残余应力整体提高，必须要在机体粗加工后消除应力。由于粗加工后的机体已完成少数加工面的加工和工作，所以不能采用热时效来消除粗加工后的残余应力。因为加热会使机体产生变形，严重时甚至会导致机体报废。同样也不能采用自然失效来消除残余应力。因为这样会导致机体的生产周期过长，并且作业现场一般也不能存放大量的机体。这时可以采用振动时效来消除应力。这种方法不仅效果好，无污染，能耗低，生产操作型好并且基本上不会导致机体变形。采用这种方法处理机体甚至不要1小时，极大地缩短了机体的生产周期。因此，在机体粗加工后采用振动时效工艺，可以有效地消除和均化残余应力，保证机体质量[7]。文献综述

2。2 机体的发展趋势

目前，柴油机行业面临诸多挑战，如材料价格上涨，国家法规已日益严格，市场竞争越发激烈……。为此，柴油机，内燃机行业致力于发展低噪声，低排放，轻量化，低油耗的新型柴油机以应对目前的困境。在此环境下，机体的发展也呈现低振动，轻量化的趋势。文献综述

2。2。1 低振动柴油机机体

通过对内燃机噪声的研究，可以发现内燃机的噪声可以分为三类：机械噪声，空气动力噪声和燃烧噪声。其中机械噪声是相对运动的零件因为气体压力和机体的惯性而产生的撞机和振动从而激发的噪声。机械噪声主要有敲击噪声，配气机构噪声，齿轮机构噪声，轴承噪声，以及因不平衡惯性力而引起的机械振动和辐射噪声。随着转速的增加，机械噪声也会增加。并且其主要是通过机体进行传播。所以发展低振动机体可以显著降低柴油机噪声[8]。

柴油机的机体裙部大多刚度较薄弱，这就使得机体容易产生噪声。如某四缸柴油机机体，其弯曲刚度与扭转刚度很大，但是加工工艺简单，裙部刚度弱，这导致裙部开扩振动大，更带动底部刚度更弱的油底壳振动，从而导致柴油机的噪声辐射严重。因此，提高机体裙部刚度可以有效提高整个机体的刚度，以降低机体振动，减弱柴油机噪声。CAE技术，如基于拓扑和形状优化方法的结构改进设计，可以显著提高低振动机体结构的设计效率[9]。

2。2。2 轻量化柴油机机体

轻量化柴油机可以减少拆料，节约生产成本，降低“比质量”以使其符合与“比质量”相关的指标，较低油耗，节约能源。而柴油机体的轻量化主要从以下的3个方面入手:结构优化，材料优化，以及多学科优化。

（1）结构优化。  结构优化有三种思路：第一种是改变零件的结构，零件的材料不变。第二种是只改变零件的材料和制造工艺，零件的结构不变。第三者是不仅改变零件的材料还要改变零件的结构，即前两种方法的结合。结构优化通常又有三种类型;形状优化，尺寸优化，和拓扑优。其中拓扑优化被认为是目前最有效以及最有前途的优化方法。 

（2）材料优化。 材料优化即通过轻量化的材料来实现轻量化的机体。轻量化的材料主要包括钛合金，镁合金，以及铝合金。钛合金价格昂贵，所以经济性差，一般不被选为优化材料。镁合金与铝合金相比，虽然密度较低，但是其抗拉强度，抗疲劳强度，以及弹性模量远大于铝合金。这意味着镁合金机体与铝合金机体相比，在相同的体积下，前者在刚度，强度，以及寿命上远不如后者。此外，镁合金的经济性差，而铝合金还具有耐磨性好，回收率高，耐腐蚀，导热性好，加工性好，弹性强，比强度高等优点。综上所诉，一般选择铝合金作为强量化机体材料。