汽車發(fā)動機的材料是什么？

汽車發(fā)動機是由什么材料制成的？有人說不容易，鑄鐵鋁合金！鋁合金發(fā)動機技術(shù)更先進，散熱好，重量輕，水平更高；鑄鐵發(fā)動機散熱差，重量大，是技術(shù)落后的代表。鑄鐵發(fā)動機現(xiàn)在用來節(jié)約成本，偷工減料等等。那么這是事實嗎？這幾年國人完全被一些車企洗腦了，以為鋁合金發(fā)動機所有零件都是鋁合金，鑄鐵發(fā)動機所有零件都是鑄鐵，所以兩者質(zhì)量差異巨大。但完全不是那樣的。發(fā)動機由兩個機構(gòu)和五個系統(tǒng)組成。所謂鑄鐵發(fā)動機和鋁合金發(fā)動機，只是指發(fā)動機機體的材料，其他零件的材料基本相同。也就是說鋁合金發(fā)動機上有很多鐵零件，鑄鐵發(fā)動機上也有很多鋁合金零件。為了詳細說明汽車發(fā)動機的材料，我們不妨把發(fā)動機分解一下，詳細說說各個部件的材料。1.氣缸體：氣缸體是發(fā)動機最基本的部件，其他部件都直接或間接地安裝在上面。氣缸體的材料有兩種，一種是鑄鐵，一般用灰鑄鐵鑄造。現(xiàn)在，為了增強缸體的強度和耐磨性，含有鎳、鉻、鉬、磷等元素的優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵也被用于發(fā)動機。一些高強度柴油可以用更高等級的球墨鑄鐵或蠕墨鑄鐵鑄造。鑄鐵缸體的強度、剛度、耐磨性、吸振性都很優(yōu)秀，但最大的缺點是重量大。目前小型車的汽油機多采用鋁合金氣缸或鋁鎂合金氣缸。它們由鋁合金或鋁鎂合金制成，最大的優(yōu)點是重量輕，散熱好。但缸體的強度、剛度、耐磨性、吸振性都不如鑄鐵缸體。所以那些整天夸鋁合金發(fā)動機更好的網(wǎng)絡(luò)噴子可以歇歇了。2.氣缸蓋：氣缸蓋和氣缸體的工作條件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度有很多共同點，所以一般用同一種材料鑄造，也是灰鑄鐵或合金鑄鐵。為了提高散熱，減輕發(fā)動機重量，部分汽油機采用鋁合金鑄造氣缸蓋。但鋁合金因為強度低，使用中容易變形，只能用在汽油機上，而柴油機是用強度更高的鑄鐵鑄造的。3.氣缸套：氣缸套嵌在氣缸體中，活塞和活塞環(huán)在其中上下運動，所以必須非常耐磨。所以一般用耐磨性好的高級鑄鐵制作，如珠光體鑄鐵、合金鑄鐵、高磷鑄鐵、含硼鑄鐵等。需要注意的是，鑄鐵發(fā)動機和鋁合金發(fā)動機都有鑄鐵缸套，鋁合金發(fā)動機必須鑲嵌鑄鐵缸套。現(xiàn)在有一種更先進的技術(shù)，就是將金屬噴涂技術(shù)直接應(yīng)用到鋁合金缸體上，噴涂一層致密耐磨的鐵涂層，再用激光淬火來增強硬度和耐磨性，可以大大降低發(fā)動機的重量和體積。然而，這樣的發(fā)動機是無法修復(fù)的。如果發(fā)生爆缸，只能直接更換發(fā)動機。4.活塞：無論是鑄鐵發(fā)動機還是鋁合金發(fā)動機，他們用的活塞基本都是鋁合金的。硅鋁合金應(yīng)用廣泛，膨脹系數(shù)和密度小，耐磨性好。少數(shù)重型柴油機使用高溫強度和導(dǎo)熱性好的銅鎳鎂鋁合金活塞。現(xiàn)在有些柴油機也用鑄鐵活塞，鑄鐵活塞性能優(yōu)良，耐熱性好，與缸體膨脹系數(shù)一致，可以減少裝配間隙。錫柴早期的6DL-2柴油機用的是鑄鐵活塞，發(fā)動機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)。5.活塞環(huán)：活塞環(huán)與氣缸壁直接接觸，高速上下運動，所以要求耐磨性好。活塞環(huán)一般用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，摩擦表面用多孔鍍鉻或噴鉬處理

7.連桿：連桿將活塞與曲軸連接起來，將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并將活塞上的力傳遞給曲軸。它在工作中必須承受交變彎曲載荷。一般由40Cr等中碳合金鋼鍛造而成，表面進行噴丸處理以提高其疲勞強度。8.曲軸：曲軸是發(fā)動機最重要的零件之一。它是發(fā)動機的動力輸出部件。工作時承受周期性變化的氣體壓力、往復(fù)慣性力和離心力，工作條件極其復(fù)雜，對材料要求極高。曲軸一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼或中碳合金鋼鍛造，大型柴油機一般用球墨鑄鐵鑄造，表面用噴丸強化。一些曲軸表面應(yīng)該氮化以提高疲勞強度。9.凸輪軸：凸輪軸是氣門機構(gòu)中最重要的零件之一。其工作條件與曲軸相似。一般由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造而成。凸輪表面經(jīng)高頻淬火或滲碳淬火處理，以提高耐磨性和表面硬度。現(xiàn)在有些車型用合金鑄鐵或者球墨鑄鐵來鑄造凸輪軸。10.氣門：氣門是發(fā)動機配氣機構(gòu)的一個部件，用來控制空氣進入氣缸，排出發(fā)動機燃燒后的廢氣。它最大的特點是能承受較高的燃燒溫度，所以氣門一般都是用耐熱鋼制造的，如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼、硅鉻錳鋼等。一些閥門表面將覆蓋鎢鈷合金或等離子噴涂，以提高耐腐蝕性和耐高溫性能。另外，有些氣門為了加強散熱，內(nèi)部填充了金屬鈉，金屬鈉受熱熔化后流入內(nèi)部，將氣門頭的熱量帶到氣門桿上并散發(fā)出去。1.氣門座圈：氣門座圈與氣門一起工作，嵌入氣缸蓋中。其工作條件與閥門相似，一般采用與閥門相同的材料，如耐熱合金鋼或合金鑄鐵。12.氣門彈簧：氣門彈簧的作用是使氣門自動回位和關(guān)閉，保證氣門與氣門座之間的落座壓力。此外，還要吸收閥門在啟閉過程中的慣性力。一般采用優(yōu)質(zhì)冷拉彈簧鋼絲，經(jīng)過熱處理、表面拋光或噴丸處理。13.氣門蓋：氣門蓋用于密封氣門室，防止機油飛濺。一般由薄鋼板沖壓而成，部分車型采用鋁合金氣門蓋。它們的功能是一樣的，沒有區(qū)別。有些型號為了加強隔熱，會使用散熱性差的塑料或樹脂材料制作閥蓋。14.油底殼：油底殼安裝在發(fā)動機底部，用來裝油。一般用薄鋼板沖壓而成，部分型號用鋁合金鑄造。相對而言，鋁合金鑄造油底殼散熱性更好，但抗沖擊性和耐碰撞性較差，會受到?jīng)_擊而損壞。不像薄鋼油底殼，可能只是碰撞變形，但不會損壞漏油。以上是發(fā)動機中主要零件的材料分布。其實發(fā)動機用的材料不僅僅是這些，還有其他的橡膠件(比如各種油封等。)和合金零件(如各種零件中的軸瓦和銅套等。).還有各種金屬和非金屬材料，如銅、錫、樹脂、塑料等。在發(fā)動機附件上。簡而言之，發(fā)動機不是由一種材料制成，而是由多種材料組合而成。這些材料的質(zhì)量很大程度上決定了發(fā)動機的質(zhì)量。我們常說日系發(fā)動機質(zhì)量好，很大程度上是因為他們的材料和工藝更好。