[汽車之家 發(fā)動機技術(shù)] “全鋁發(fā)動機”似乎成為了廠商們拿來宣傳的科技亮點,,然而大多數(shù)人所認為的“全鋁發(fā)動機”真的完全是鋁合金打造的嗎,?
● 不要騙我!“全鋁發(fā)動機”竟然不是全鋁的,?
輕,,毋庸置疑是鋁材料的一大特點,汽車上所用的鋁其實都是以鋁合金形式存在的,,因為純鋁是很軟的,,而鋁合金卻能達到很高的強度。全鋁發(fā)動機,、鋁合金輪圈,、全鋁車身、鋁合金懸架……為了輕量化,,如今工程師們把汽車上很多曾經(jīng)的鋼鐵部件都替換成了鋁合金材料,,而全鋁發(fā)動機更是越來越普及,其中也包括如上汽,、江淮,、比亞迪等等不少中國品牌。
從1866年德國工程師尼古拉斯·奧托(Nikolous Otto)發(fā)明了四沖程內(nèi)燃機開始,,打造發(fā)動機所用的材料和工藝都在不斷地進化,,如今鋁合金已成為了汽車發(fā)動機上常見的材質(zhì)。對于普通消費者來說,,或許并不知道發(fā)動機內(nèi)部是什么,,“全鋁發(fā)動機”是完全由鋁合金零件組成的嗎?顯然,,如軸承,、正時齒鏈、起動機,、氣門,、氣門彈簧等等部件不可能是鋁合金。
- 鋁合金缸體和缸蓋是什么,?
簡單來說,,支撐發(fā)動機主體骨架的腔體就是發(fā)動機的缸體,,它的上方便是缸蓋。缸蓋一方面與活塞,、缸體組成汽油燃燒的燃燒室,,另一方面可以用來安裝固定正時系統(tǒng)、噴油系統(tǒng),、點火系統(tǒng)等部件,。缸體和缸蓋是發(fā)動機中重量占比最大的一部分,所以從輕量化的角度來說,,它們是車企們最愿意開刀的一部分,。
早期缸體和缸蓋大部分都是由鑄鐵材質(zhì)制造的,雖然鑄鐵缸體和缸蓋具有較高的強度和耐磨性,,且成本相對較低,,但如今在鋁合金材質(zhì)面前早已失去了霸主地位。從鑄鐵換成鋁合金,,不僅能夠大幅降低重量,,還能改善發(fā)動機的冷卻性能,對整車的動力性和燃油經(jīng)濟性都有一定的提升,。
相比鑄鐵材質(zhì),,鋁合金材質(zhì)雖然在成本上不占優(yōu)勢,但隨著目前大批量,、規(guī)�,;a(chǎn),這對于車企來說或許已不再是太大的問題,,因此,,“全鋁發(fā)動機”也成為了當今的主流。
- “全鋁發(fā)動機”為什么要加上引號,?
之所以我們給“全鋁發(fā)動機”加上了引號,,因為廠商們的宣傳和人們普遍的認知并不是完全準確的,即便是按大多數(shù)人的認知邏輯——缸體和缸蓋是鋁合金材質(zhì)的發(fā)動機就可以稱為全鋁發(fā)動機,,目前來看,,缸體中鑄鐵材質(zhì)的曲軸軸承座和缸套依然不能完全被鋁合金材質(zhì)所替代。
作為缸體的一部分,,曲軸軸承座使用了鑄鐵材質(zhì),,嚴格意義上來講,缸體就不能算作完全的鋁合金缸體了,。鋁合金的特性決定了它不能勝任下軸承座的工作,,而受力相對較小的上軸承座則可以使用更輕量化的鋁合金材質(zhì)。除此之外,,缸體上的缸套也是不能使用鋁合金的部件之一,。
“拉缸”是我們常常聽到的一種發(fā)動機故障,,所說的“缸”就是發(fā)動機的氣缸,導致拉缸的原因有很多,,比如由于冷卻液缺失,、機油量過低,、氣缸內(nèi)進入異物或者活塞環(huán)故障等問題,,最終都有可能損壞氣缸內(nèi)壁,從而汽車不能再正常行駛甚至熄火,。這里提到的氣缸內(nèi)壁,,一般來說就是發(fā)動機的缸套,而即便是廠商們口中的“全鋁發(fā)動機”,,缸套卻不是鋁合金材質(zhì),,大多仍為鑄鐵材質(zhì)。
缸套一定是鑄鐵材質(zhì)的嗎,?鑄鐵缸套曾經(jīng)是發(fā)動機內(nèi)不可或缺的一部分,,然而有一天,電弧噴涂技術(shù)出現(xiàn)了,,某些發(fā)動機內(nèi)竟然看不到缸套了,。
寶馬最新的B系列發(fā)動機、新款福特野馬Shelby GT350上的5.2L V8發(fā)動機(Voodoo),、新款日產(chǎn)英菲尼迪Q50上的3.0T V6發(fā)動機(VR30DETT)等均取消了傳統(tǒng)的鑄鐵缸套,,采用這種電弧噴涂技術(shù),氣缸內(nèi)壁被噴涂上一層合金涂層或者其它復合材料,,涂層一般只有0.2-0.3mm厚,,除了耐磨性和導熱性有了提升,相比鑄鐵缸套也更能提高輕量化水平,。
基于對輕量化水平的追求,,廠商們似乎對鋼鐵材質(zhì)嫉惡如仇,想法設(shè)法地將它們替換成鋁合金,,或者干脆像鑄鐵缸套一樣被取消掉,。那么除了發(fā)動機的缸體和缸蓋上大量采用鋁合金外,如今還有哪些發(fā)動機部件逐漸淘汰了鋼鐵材質(zhì)呢,?
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