计算机模拟与高针对性的测试在汽车整车及零部件设计和制造过程中占有重要的位置。如今的汽车行业对发动机尺寸、功率、燃油喷射策略等方面提出了更苛刻的要求，加之各地的排放法规升级，这对于汽车零部件供应商也提出了更大挑战。辉门近日对其活塞产品进行了新一轮的模拟测试与优化，进一步提升产品的技术含量。

Elastothermic活塞采用新材料可降低冠部温度

SMCS铸造模拟

辉门近日提出了一项Slow-Motion铸造模拟（SMCS）的方案，它为活塞铸造过程中的材料流量、压力、活塞环模具填充等方面提供更精确的数据。

该方由辉门动力总成部门主要负责实施，主要目的是使活塞环的质量、强度、耐磨性进一步增强。辉门活塞环及活塞衬套技术负责人Steffen Hoppe表示：“发动机燃烧室周围组件，尤其是活塞环，在热学、机械学、摩擦学方面的行业标准正在提高。”通过使用更薄的活塞环可以减少发动机摩擦，不过这就对活塞环材料的弯曲强度提出了更严苛的要求。为了满足新的要求，Hoppe称公司正在研发新的材料、铸造工艺以及全新的模拟仿真方案。”

为了在传统的堆叠成型工艺上有所突破，辉门开发出了一套高度自动化的立式浇筑工艺，利用特殊设计的模具优化需填补/浇注区域的设计。据辉门公司称，使用该工艺，通过在铸件周围灌注材料流体从而提高了活塞环元件上石墨材料的均匀性。

立式浇注工艺中采用一台高速摄像机克服了传统有限元建模的局限性。Hoppe解释说：“有限元模拟法有一个最大的缺陷，就是无论网络架构如何完善，它始终是‘模拟’的。模拟中可以通过选取参数来无限接近实际操作，但终究不是真实的工艺流程。”

立式浇注工艺通过提供非常详细的模具注料分析克服了这个问题，这样便于优化复杂的浇注过程。

立式浇注工艺支持工件在不同温度下进行熔铸，通过高速摄像机还能够实时监控铸造工件的速率。这将帮助工程师对于铸造过程中的压力波动和爆破反应有更直观的了解。

GOE70新型铸钢

除了新的铸造工艺外，辉门还开发出一种高度精炼的铸造材料——铸钢GOE70。该材料拥有马氏体基体结构，其中还嵌入了铬碳化物，强度至少为1800MPa。一旦经过氮化，其耐磨强度将得到质的飞跃，其表面硬度可达1300HV。Hoppe认为，立式浇注工艺可以满足轻型车和商用车的应用需求。