[汽車之家 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)] “全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”似乎成為了廠商們拿來宣傳的科技亮點(diǎn),,然而大多數(shù)人所認(rèn)為的“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”真的完全是鋁合金打造的嗎,?
● 不要騙我,!“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”竟然不是全鋁的?
輕,,毋庸置疑是鋁材料的一大特點(diǎn),,汽車上所用的鋁其實(shí)都是以鋁合金形式存在的,因?yàn)榧冧X是很軟的,,而鋁合金卻能達(dá)到很高的強(qiáng)度,。全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)、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(dòng)機(jī)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(jī)開始,打造發(fā)動(dòng)機(jī)所用的材料和工藝都在不斷地進(jìn)化,,如今鋁合金已成為了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上常見的材質(zhì)。對(duì)于普通消費(fèi)者來說,,或許并不知道發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部是什么,,“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”是完全由鋁合金零件組成的嗎?顯然,,如軸承,、正時(shí)齒鏈、起動(dòng)機(jī),、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(jiǎn)單來說,,支撐發(fā)動(dòng)機(jī)主體骨架的腔體就是發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)系統(tǒng),、噴油系統(tǒng),、點(diǎn)火系統(tǒng)等部件。缸體和缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)度和耐磨性,,且成本相對(duì)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(dòng)機(jī)的冷卻性能,對(duì)整車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)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(shì),但隨著目前大批量,、規(guī)�,;a(chǎn),這對(duì)于車企來說或許已不再是太大的問題,,因此,,“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”也成為了當(dāng)今的主流。
- “全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”為什么要加上引號(hào),?
之所以我們給“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”加上了引號(hào),,因?yàn)閺S商們的宣傳和人們普遍的認(rèn)知并不是完全準(zhǔn)確的,即便是按大多數(shù)人的認(rèn)知邏輯——缸體和缸蓋是鋁合金材質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以稱為全鋁發(fā)動(dòng)機(jī),,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(yán)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(duì)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(dòng)機(jī)故障,所說的“缸”就是發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸,,導(dǎo)致拉缸的原因有很多,,比如由于冷卻液缺失、機(jī)油量過低,、氣缸內(nèi)進(jìn)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(dòng)機(jī)的缸套,,而即便是廠商們口中的“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”,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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)內(nèi)竟然看不到缸套了,。
寶馬最新的B系列發(fā)動(dòng)機(jī),、新款福特野馬Shelby GT350上的5.2L V8發(fā)動(dòng)機(jī)(Voodoo)、新款日產(chǎn)英菲尼迪Q50上的3.0T V6發(fā)動(dòng)機(jī)(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(fù)合材料,涂層一般只有0.2-0.3mm厚,,除了耐磨性和導(dǎo)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(duì)輕量化水平的追求,,廠商們似乎對(duì)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(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋上大量采用鋁合金外,,如今還有哪些發(fā)動(dòng)機(jī)部件逐漸淘汰了鋼鐵材質(zhì)呢?
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