發動機零部件的主要材質有哪些?
發動機零部件的主要材質有很多。
缸套材質常見的有灰鑄鐵和鋁合金。干式氣缸套薄、結構簡單、加工方便;濕式氣缸套利于發動機冷卻和小型化、輕量化。灰鑄鐵缸套強度高、耐磨但重、易發熱;鋁合金缸套輕、導熱好但耐磨差。缸筒加工要精細,缸蓋幾乎都是全鋁的,散熱好。
發動機缸體主要是鑄鐵和鋁合金。鑄鐵熱負荷能力強,利于提升功率,像 1.5L 排量加渦輪增壓能達 2.0L 動力要求,全鋁發動機達不到。全鋁發動機易加工、輕、散熱好、能提升效率和延長壽命,但耐腐蝕性和強度不如鑄鐵,也不耐磨。
曲軸一般是中碳鋼和中碳合金鋼材質,常見失效形式是彎曲疲勞斷裂和軸頸磨損,要求材質有高剛性、疲勞強度和耐磨性能。車用發動機曲軸材質有球墨鑄鐵和鋼,球墨鑄鐵切削性能好、成本低,應用廣泛。
活塞大多采用硅鋁合金,優點在于膨脹系數小、耐磨性好,同時重量輕,不過也有少部分柴油機用鑄鐵活塞,性能好且運行平穩。
連桿通常采用中碳合金鋼鍛造而成,再加上表面噴丸處理,使耐疲勞強度得以提升。
氣缸體通常有鑄鐵和鋁合金兩種材質,鑄鐵能提升強度和耐磨性、吸收振動能力強但重;鋁合金輕、散熱好但強度等方面不如鑄鐵。氣缸蓋一般與氣缸體材質相同,即鋁合金或鑄鐵。
氣缸套常用耐磨性好的合金鑄鐵、珠光體鑄鐵等,還有采用鐵質涂層代替的技術。
活塞常用材料為鑄鐵和鋁合金,毛坯加工方法有鑄造和鍛造。
活塞銷一般采用 20、15CrA 或 20Mn2 等優質滲碳鋼,外表面應采用滲碳淬火或表面感應淬火。
活塞環常用材料為鑄鐵和鋼,表面處理方法有鍍鉻、鍍錫、噴鉬及磷化。
連桿一般采用中碳鋼或合金鋼制造,鍛鋼連桿可采用表面噴丸處理提高疲勞強度。
曲軸分為鍛造曲軸和鑄造曲軸,鍛造曲軸常用材料為普通碳素鋼和合金鋼,鑄造曲軸常用材料為球墨鑄鐵等。
配氣機構中進氣門常用材料為 40Cr,排氣門采用高碳馬氏體鋼和奧氏體合金鋼,氣門彈簧一般采用 65Mn、50CrVA 等材料。
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