铝的就比铁的好？说一说你不知道的发动机气缸体知识 _发动机

我们经常说某款发动机是铸铁的，某款发动机是全铝的。这里面所说的“铸铁”或者“全铝”是指发动机气缸体的材质。那么什么是气缸体呢？它究竟有什么用呢？铝缸体和铁缸体都有什么优点和缺点？它对汽车有多重要？今天我们就来说说发动机气缸体方面的知识。

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气缸体，气缸的壳体。气缸是指引导活塞运动导向的圆柱形空腔，狭义上的气缸体就是指包裹在气缸外面的那个壳体。不过现在的汽车发动机大多是水冷的，为了结构紧凑，通常把下曲轴箱与气缸体铸造在一起，构成气缸体-曲轴箱组，通常把这个组合体也称为气缸体，这是指广义上的气缸体。
气缸体是组装发动机的基础件，发动机各种零部件都安装在它的上面，并由它来保持各运动件相互之间的准确位置关系。气缸体在工作时，工作表面与高温高压的燃气接触，活塞在其中做高速往复运动，同时还要承受气体压力、往复惯性力、往复离心力、摩擦力以及发动机本身质量引起的各种冲击力，要经受较大的温度变化，要承受较大的机械负荷和热负荷。所以，要求气缸体具有足够的刚度和强度，并且具有良好的耐热性和导热性，以及良好的耐腐蚀能力、耐磨性等。质量当然是越小越好，功率重量比越大，发动机越紧凑。

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从表面上来看，气缸体就是一个有几个大窟窿的铁块子（或者铝块子），实际上它的内部结构极其复杂。在气缸体内部，有着纵横交错的水道和油道，有各种座孔、隔板等，并形成大量的空腔，用来储存冷却液和机油。为了给曲轴、凸轮轴等轴承润滑，为了给活塞喷油散热，在这些部位还有分油道和机油喷嘴，引导机油的流向，保证发动机润滑系统循环正常。此外，还有引导水流方向的水道、各种阀体、工艺孔等。如果把气缸体从中间锯开，你会发现它的内部就像一座地下宫殿一样复杂。

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如此复杂的结构，还要有足够的刚度和强度，就必须使用金属铸造工艺来制造。普通的气缸体，一般是用灰铸铁铸造的；为了增加缸体强度、提高耐磨性，可以在铸铁中添加镍、钼、铬、磷等元素，形成优质合金铸铁；有些高强化柴油机使用了强度更高的球墨铸铁或者蠕墨铸铁。而现在乘用车使用的汽油发动机，大多采用铝合金铸造。也有少部分发动机使用了铝镁合金铸造，但是铝镁合金强度略低，并且比较怕水，缸体不能直接与水接触，所以在应用上受到了很大的限制。
现实中我们讨论最多的，就是铝合金发动机和铸铁发动机哪一个更好。如果单从机械性能方面来说，铸铁发动机会更好一些，它的机械强度更大，耐热性更好，可以承受更大的机械负荷和热负荷，耐磨、耐腐蚀能力更强；而铝合金发动机最大的优点就是重量更轻，散热性更好，其它方面都不如铸铁。综合各方面因素来看，其实是铸铁发动机略胜一筹。

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那么为什么现在大多数的乘用车都使用铝合金发动机呢？
大家知道，现在的乘用车大多使用发动机横置、前轮驱动的结构，发动机安装在前轴的前方。这种结构型式，对车头部位的重量非常敏感。如果车头过重，对汽车的操控性有严重的影响，最常见的就是转向不足，在高速过弯时严重推头。而降低发动机的重量，就可以降低车头部位的重量，减小推头的趋势，提升汽车操控性。使用铝合金发动机，就可以有效地降低发动机的重量。对于普通家用车使用的小排量发动机来说，铝合金发动机比铸铁发动机轻10~20公斤，这对普通的家用车来说，已经是非常大的减重成绩了。如果是豪车使用的大排量多缸发动机，使用铝合金减重效果更加明显，所以豪车发动机几乎都是铝合金的。

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此外还有一点，就是铝合金发动机成本比较铸铁发动机更低。
是的，你没看错，老侯也没有说错，对于车企来说，确实是铝合金发动机成本比较铸铁发动机更低。
有人说这怎么可能呢？铝合金比铸铁贵那么多，做成气缸体成本反而低呢？这主要是因为：材料成本仅占发动机成本的一小部分，其它的比如设计成本、加工成本等才是大头。