汽车发动机材料_汽车发动机材料铸铁好还是铝合金好

汽车发动机材料_汽车发动机材料铸铁好还是铝合金好

大家好，今天我想和大家探讨一下关于汽车发动机材料的问题。在这个话题上，有很多不同的观点和看法，但我相信通过深入探讨，我们可以更好地理解它的本质。现在，我将我的理解进行了归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1.汽车发动机是铸铁的好还是铝合金的好？

2.汽车的发动机有哪几种材料构成？

3.汽车发动机是全铝的好还是铁的好?

4.汽车发动机是什么材料

5.发动机四配套，六配套包括那些？

汽车发动机是铸铁的好还是铝合金的好？

汽车发动机缸体材料铸铁和铝合金各有优势。发动机材质对汽车性能的影响微乎其微。选择哪一种材质的发动机，对日常用车并无任何大的影响。

一、铸铝缸体的优势：

从使用来看，铸铝缸体的优势就是重量轻，通过减轻重量实现省油。在同等排量的发动机中，使用铝缸体发动机，能减轻20公斤左右的重量。减轻了车身重量同时，还增强了发动机的散热效果，提高了发动机工作效率，而且寿命也更长。

从节油的角度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。除了重量上的差别以外，在生产过程中，铸铁生产线占地面积大，对环境污染大，加工工艺复杂；而铸铝缸体的生产特点恰好相反。从市场竞争的角度来说，铸铝缸体具有一定的优势。

二、铸铁缸体的优势：

铁和铝的物理性能不同。铸铁的缸体热负荷能力更强，在发动机的升功率方面，铸铁的潜力更大。不仅利于车辆的起步、加速，还可以提早实现换档，达到节油的效果。

铝制缸体发动机内部仍然有一部分使用铸铁材料，特别是气缸，要使用铸铁材料。铸铝与铸铁在燃料燃烧后热膨胀率不_，就是通常所说的变形一致性出现问题，这是铸铝缸体在铸造工艺上的一个难题。在发动机工作时，配装有铸铁气缸的铸铝缸体发动机就要满足密封要求。

铸铝缸体的缺点：

1、体积

由于铝的比重较轻，因此铝的单位体积结构强度就要小于铸铁，所以铝缸体的体积通常会比铸铁的要大一些，很难达到铸铁缸体的紧凑与小体积。

2、耐腐蚀性及强度

铝容易与燃烧时产生的水发生化学反应，因此，耐腐蚀性远不及铸铁缸体，尤其对温度压强都更高要求的增压引擎更是如此。

因此，当汽车的引擎体积要求较小时，使用铝缸体就很难达到铸铁缸体的强度。所以说，高增压的引擎大多采用铸铁缸体。在这两方面，全铝发动机明显要逊色于铸铁缸体发动机。

3、发动机的摩擦系数

现在的轿车引擎，为了降低往复运动的部件惯性，通常会提高转速和响应的速度，活塞也大多使用铝合金作为材料。如果气缸壁采用铝材料。

铝和铝之间的摩擦系数就比较大。为此，引擎的性能就会大大受到影响，相反，铸铁发动机就不会产生如此的问题，因此在这方面，铸铁缸体也是优于全铝发动机的。

汽车的发动机有哪几种材料构成？

由铝合金、铁、塑料、橡胶几种材料构成。

（1）发动机分为缸盖、凸轮轴、缸体、曲轴、活塞连杆、油底壳、进气歧管、排气歧管、线束等。其中缸盖为铝合金的。

（2）凸轮轴和曲轴是铸铁的。缸体有铸铁的和铝合金的，更先进的有镁铝合金的。活塞是铝合金的，连杆是铸铁的。油底壳是铝的。

（3）进气歧管有铝合金的和塑料的。排气歧管是铸铁的。

（4）发动机内有些O型圈是橡胶的。

汽车发动机注意：

1．根据发动机的压缩比选择相应的燃油。不加来路不明的杂牌油，否则不仅会造成大气污染，对发动机也会造成极大危害。

2．定期更换机油及滤芯。长时间使用的机油会发生质变，尤其在冬季，发动机升温不足以使燃油充分挥发，从而产生湿气和燃料过剩问题。质变后的机油堵塞滤清器，胀破滤芯，将脏东西带回润滑部位，使发动机磨损，内部污染加剧。

3．定期清洗燃油系统。汽车使用时间一长，不可避免地会在油路中形成积炭，干扰油流，破坏空燃比，造成发动机爆燃和怠速不稳等不良现象，因此要定期清洗空滤器、汽油滤清器，清洗节流阀和喷油嘴。

汽车发动机是全铝的好还是铁的好?

铝的轻，发展方向在这里传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的，但是铸铁有着许多先天的不足，例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等，所以，许多发动机厂商都在寻找更适合的材料制造发动机的构成部件。

轻量化材料：首先我们从材料的轻量化来讨论新型发动机材料的优势。

1、全铝缸盖和缸体

我们日常所说的全铝发动机是指缸盖和缸体都是铝合金制造的发动机。而缸盖是铝合金，缸体是铸铁的发动机，一般我们还是称作铸铁发动机。现在，全铝发动机已经在大量的车型上被采用，在国外，罗孚的k系列发动机，宝马的M52直列六缸发动机，日产的VQ发动机，捷豹的-AJ－V8发动机、奔驰的V6和V8发动机、通用的LS1和北极星V8发动机、标致的2升四缸发动机和通用的新型直列四缸发动机等等都是采用铝合金制造。国内的许多小排量发动机也逐步采用全铝发动机，如国产铃木系列的发动机G13、K14等。甚至包括一些国产发动机也采用铝合金材质了，__的就是东安动力开发的468发动机，这款发动机被配备在哈飞路宝和昌河爱迪尔上，获得了很大的成功。

很早以前的汽车发动机就开始大规模采用全铝缸盖了。缸盖的重量并不大，所以汽车制造商喜欢它并不是因为它重量轻，而是因为它有更好的散热性能。随着发动机技术的发展，四气阀结构成为发动机的主流设计趋势。与一起的两气阀发动机相比，每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量，采用全铝缸盖是_好的解决办法。

出于成本的考虑，气缸体采用全铝设计比气缸盖要晚得多。气缸体是发动机上_重的部分，因而使用铝合金材料可以减轻发动机的重量，从而达到减轻整车重量的目的。这一点对于前置前驱车型来说，显得尤为可贵，当然在另一方面，由于材料价格和加工工艺的区别，采用铝合金缸体的发动机会增加一些成本。

2、树脂或镁作为材料的进气管

在发动机的构成上，复杂的进气管是另外一个很重的部件。特别如今流行的更复杂的可变长度的进气管，其重量相当可观。刚开始的时候，人们采用铝合金来作为进气管的替代材料，后来许多汽车制造商开始采用具有热塑性的66号尼龙，或者其他耐热的可塑性材料制造进气管。因为这些复合材料的有许多优点：价钱便宜、重量轻、内臂平滑（从而空气流动好、气阻小），因此它对于汽车制造商来说是很理想的进气管材料。

但是这些复合材料也有让人很头痛的缺陷，它很容易产生一些细小的裂纹，这种裂纹导致高速进气时会在进气管里产生令人不快的噪音，所以许多_的豪华车都没有采用这种材料制造进气管。例如奔驰就选择了镁合金——这种材料比铝更轻，尽管它比较昂贵，而且耐高温能力有限。贵不是主要问题，因为要知道，前提是装配在豪华车上，对于豪华车来说，性能的提高比成本相对来说要更重要。耐热能力有限也不要紧，因为进气管的温度并不高。镁合金是金属材质的，空气在镁合金制造的进气管内流动，要比在塑料的噪音要小的多。

也有一些车采用了非常少见的材料，例如TVR和法拉力V8采用的是一种称作凯福拉（Kevlar）的材料来制造进气管，它能获得更轻的重量，而且进气噪音与金属进气管相当。这些都是很少采用的特例，就不多讨论了。

摩擦力和运动惯性的优化：除了轻量化，新型材料在摩擦力和运动惯性方面同样具有很大的优势。

1、铝活塞和钢制气缸套

发动机的响应性与发动机部件的运动惯性是分不开的，发动机的运动部件包括曲轴、活塞、连杆等。由于曲轴要求瞬间强度非常高，所以只能采用高强度钢来制造。

活塞就没有曲轴这样的局限了，在高转速发动机上，通常都是用铝合金来制造活塞。更轻的活塞重量能产生更高的发动机转速，从而能获得更大的动力输出。

使用铝合金来制造活塞，成本并不是非常昂贵，主要问题是出在摩擦阻力上。在发动机运转的时候，活塞与气缸壁之间肯定会产生摩擦。而铝和铝直接的摩擦系数是很高的，它比铝和铸铁之间的摩擦系数要高得多。这样一来，如果全铝缸体配合全铝活塞，发动机运转的时候摩擦阻力就会非常大，这显然是不可取的，这也就是为何许多发动机使用铝合金活塞，但必须使用铸铁缸体的原因。但如果为了采用全铝缸体而采用铸铁活塞，那显然是更得不偿失的。

那如何解决这一矛盾呢？

目前_主流的解决办法，就是在铝制的气缸体内镶一个钢制的气缸套，让铝合金活塞不会与铝制的气缸壁相接触。这种设计可以解决这一矛盾，当然也会增加一些成本。

这种方法在70年代中期首先被雪佛兰Vega所采用。它的发动机采用全铝设计，在铝合金的气缸体内镶上了一个铸铁的缸套，当然活塞同样也是用铝合金制造的。它的摩擦阻力比全铸铁的发动机要小得多，因此它的动力得到了很大程度的提高。不仅如此，这台发动机还能获得更轻的重量和更小的运劲惯性，改善了车子的加速性、操控性和经济性。后来，这种方法被许多配备了高转速发动机的汽车所采用。

还有一个解决办法，就是采用增强型金属纤维气缸套（FRM）。本田在它的NSX3.2升发动机上采用了这个技术。它的成本和升功率在铸铁缸体和镶缸套之间。这种解决办法，是在全铝的缸体上直接把金属纤维加热融化以后，通过特殊工艺把金属粒子渗透到气缸壁上，就仿佛在气缸壁上电镀了一层厚度只有0.5毫米的金属纤维。与铸铁缸体相比，它能产生更低的摩擦阻力，因而改善了转速和功率。同时，金属纤维是直接渗透到气缸缸体里的，所以它的强度非常大（相当于整个缸体的强度）。

2、钛合金连杆

钛是一种重量很轻，强度很大的材料，而且价格非常昂贵，一般只在航空领域采用。但是，这种航空材料_终还是被应用在了汽车上，不过_于高性能的运动轿车，因为只有这些汽车才会为了提高性能而不计成本的采用尽可能适合的材料。兰博基尼的Diablo、法拉力的F355/360M/550M、还有保时捷的911GT3等都采用钛合金来制造连杆，以提高发动机的转速。

3、锻造工艺

锻造是一种非常传统的制造工艺，但是它不能在高强度和轻量化之间取得很好的平衡。在本田的TypeR和其他高性能汽车上，经常采用锻造工艺来制造活塞、曲轴和连杆。

由于锻造需要用手工完成，因此需要花费巨大的人工成本。锻造高温的金属能让更多的矿物质渗透到金属粒子当中去，因而改善了零件的强度和耐热性，_终有利于发动机的转速提高和动力输出。同时，锻造还能改善一些部件的摩擦系数，例如采用锻造工艺制造的活塞就能更好的减小表面的摩擦系数。

汽车发动机是什么材料

目前市场上的发动机材料有两种：全铝发动机和铸铁发动机。

铸铁发动机的特点：

铸铁发动机_的优势有两个，成本低，抗负载能力更强。由于铁质材料坚硬不易变形，再加上耐高温、耐腐蚀的特性，可以使发动机在高负荷工况下持续稳定输出。另外炼铁工艺非常成熟，铁的价格也不贵，非常适合作为发动机的加工材料。但是铸铁发动机也有缺点，就是重量大，噪音大。而且在发动机整体散热方面，还不如全铝发动机。

全铝发动机特性：

全铝发动机，与铸铁发动机相反，重量轻，散热性能好；但高温加热容易变形，热胀冷缩现象明显。如果想追求发动机的_性能，全铝发动机似乎有点难度。其实没有全铝发动机，因为缸壁不能用铝合金，否则很快就会因为磨损和高温而变形，所以厂家会加一个铸铁缸套。这也从侧面反映了铝合金和铸铁的区别。

百万购车补贴

发动机四配套，六配套包括那些？

发动机四配套包括：

一、活塞

二、活塞销

三、活塞环

四、缸套

发动机的六配套包括：

一、连杆

二、活塞

三、活塞环

四、缸套

五、大瓦

六、小瓦

活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件。活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形式有关。汽油机多采用平顶活塞，其优点是吸热面积小。柴油机活塞顶部常常有各种各样的凹坑，其具体形状、位置和大小都必须与柴油机的混合气形成与燃烧的要求相适应。

整个活塞主要可以分为活塞顶、活塞头和活塞裙3个部分。

活塞的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室。

活塞顶是燃烧室的组成部分，因而常制成不同的形状，汽油机活塞顶多采用平顶或凹顶，以便使燃烧室结构紧凑，散热面积小，制造工艺简单。凸顶活塞常用于二行程汽油机。柴油机的活塞顶常制成各种凹坑。

活塞头部是活塞销座以上的部分，活塞头部安装活塞环，以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室；活塞顶部所吸收的热量大部分也要通过活塞头部传给汽缸，进而通过冷却介质传走。

活塞销是装在活塞裙部的圆柱形销子。它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，其作用是把活塞承受的气体作用力传给连杆，或使连杆小头带动活塞一起运动。为了减轻重量，活塞销一般用_合金钢制造，并作成空心。

活塞环(Piston Ring) 是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。

活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。

缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。

连接活塞和曲轴，并将活塞所受作用力传给曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

大小瓦，其实不是单独的一个部件，而是两个部件：大瓦和小瓦的统称，是一种滑动轴承，由于造型像屋顶的瓦片，所以被称为大小瓦。大瓦，也就是曲轴轴瓦，安装在曲轴和缸体的固定支架上，起到支撑和轴向定位（带限位片）的作用。小瓦，也就是连杆瓦，安装在连杆和曲轴连接部位，起到支撑和传动的作用。大瓦和小瓦都是和轴接触的部分，对其摩察系数、导热性、膨胀系数、耐磨、耐热和耐腐蚀等有着较高的要求，一般采用铜基合金、铝基合金和巴氏合金等材料制成。而且轴瓦上通常会设有联通引擎油道的小孔和油槽，在工作过程中能够在轴瓦与转轴之间形成油膜，起到润滑的作用。

好了，关于“汽车发动机材料”的讨论到此结束。希望大家能够更深入地了解“汽车发动机材料”，并从我的解答中获得一些启示。

猜你喜欢