鋁


傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)無論是缸體還是缸蓋都是采用鑄鐵的，但是鑄鐵有著許多先天的不足，例如重量大、散熱性差、摩擦系數(shù)高等等，所以，許多發(fā)動機(jī)廠商都在尋找更適合的材料制造發(fā)動機(jī)的構(gòu)成部件。


輕量化材料：首先我們從材料的輕量化來討論新型發(fā)動機(jī)材料的優(yōu)勢。 1、全鋁缸蓋和缸體 我們?nèi)粘Ｋ�說的全鋁發(fā)動機(jī)是指缸蓋和缸體都是鋁合金制造的發(fā)動機(jī)。而缸蓋是鋁合金，缸體是鑄鐵的發(fā)動機(jī)，一般我們還是稱作鑄鐵發(fā)動機(jī)。


現(xiàn)在，全鋁發(fā)動機(jī)已經(jīng)在大量的車型上被采用，在國外，羅孚的k系列發(fā)動機(jī)，寶馬的M52直列六缸發(fā)動機(jī)，日產(chǎn)的VQ發(fā)動機(jī)，捷豹的-AJ－V8發(fā)動機(jī)、奔馳的V6和V8發(fā)動機(jī)、通用的LS1和北極星V8發(fā)動機(jī)、標(biāo)致的2升四缸發(fā)動機(jī)和通用的新型直列四缸發(fā)動機(jī)等等都是采用鋁合金制造。


國內(nèi)的許多小排量發(fā)動機(jī)也逐步采用全鋁發(fā)動機(jī)，如國產(chǎn)鈴木系列的發(fā)動機(jī)G13、K14等。甚至包括一些國產(chǎn)發(fā)動機(jī)也采用鋁合金材質(zhì)了，最著名的就是東安動力開發(fā)的468發(fā)動機(jī)，這款發(fā)動機(jī)被配備在哈飛路寶和昌河愛迪爾上，獲得了很大的成功。


很早以前的汽車發(fā)動機(jī)就開始大規(guī)模采用全鋁缸蓋了。缸蓋的重量并不大，所以汽車制造商喜歡它并不是因?yàn)樗�重量輕，而是因?yàn)樗�有更好的散熱性能。隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展，四氣閥結(jié)構(gòu)成為發(fā)動機(jī)的主流設(shè)計趨勢。


與一起的兩氣閥發(fā)動機(jī)相比，每缸四氣閥的氣缸蓋比每缸兩氣閥的氣缸蓋在工作時要產(chǎn)生更多的熱量，采用全鋁缸蓋是最好的解決辦法。 出于成本的考慮，氣缸體采用全鋁設(shè)計比氣缸蓋要晚得多。氣缸體是發(fā)動機(jī)上最重的部分，因而使用鋁合金材料可以減輕發(fā)動機(jī)的重量，


從而達(dá)到減輕整車重量的目的。這一點(diǎn)對于前置前驅(qū)車型來說，顯得尤為可貴，當(dāng)然在另一方面，由于材料價格和加工工藝的區(qū)別，采用鋁合金缸體的發(fā)動機(jī)會增加一些成本。


2、樹脂或鎂作為材料的進(jìn)氣管 在發(fā)動機(jī)的構(gòu)成上，復(fù)雜的進(jìn)氣管是另外一個很重的部件。特別如今流行的更復(fù)雜的可變長度的進(jìn)氣管，其重量相當(dāng)可觀。剛開始的時候，人們采用鋁合金來作為進(jìn)氣管的替代材料，后來許多汽車制造商開始采用具有熱塑性的66號尼龍，或者其他耐熱的可塑性材料制造進(jìn)氣管。


因?yàn)檫@些復(fù)合材料的有許多優(yōu)點(diǎn)：價錢便宜、重量輕、內(nèi)臂平滑（從而空氣流動好、氣阻小），因此它對于汽車制造商來說是很理想的進(jìn)氣管材料。 但是這些復(fù)合材料也有讓人很頭痛的缺陷，它很容易產(chǎn)生一些細(xì)小的裂紋，這種裂紋導(dǎo)致高速進(jìn)氣時會在進(jìn)氣管里產(chǎn)生令人不快的噪音，所以許多高檔的豪華車都沒有采用這種材料制造進(jìn)氣管。


例如奔馳就選擇了鎂合金——這種材料比鋁更輕，盡管它比較昂貴，而且耐高溫能力有限。貴不是主要問題，因?yàn)橐�知道，前提是裝配在豪華車上，對于豪華車來說，性能的提高比成本相對來說要更重要。耐熱能力有限也不要緊，因?yàn)檫M(jìn)氣管的溫度并不高。


鎂合金是金屬材質(zhì)的，空氣在鎂合金制造的進(jìn)氣管內(nèi)流動，要比在塑料的噪音要小的多。 也有一些車采用了非常少見的材料，例如TVR和法拉力V8采用的是一種稱作凱福拉（Kevlar）的材料來制造進(jìn)氣管，它能獲得更輕的重量，而且進(jìn)氣噪音與金屬進(jìn)氣管相當(dāng)。