Алюмінієвий двигун плюси, мінуси та особливості, Плюси та мінуси

В історії не залишилося ім'я того, хто першим задумався про можливість зниження ваги двигуна шляхом заміни важкого чавуну легким алюмінієм під час виготовлення блоку циліндрів. Більш міцний і дешевий чавун має втричі перевищує вагу алюмінію, крім того, він схильний до корозії, має значно меншу теплопровідність.

Відомо, що до 30-х років минулого століття в деяких гоночних автомобілях застосовувався двигун з алюмінію, який містив мокрі чавунні гільзи, які від корпусу блоку розділяла рідина, що охолоджує.

У середині минулого століття така конструкція почала застосовуватися в автомобільній промисловості (як приклад, мотор Москвича-412), проте повністю витіснити чавун не вдалося, оскільки конструкція була складною технологічно і мала ряд недоліків, серед них:

1. Низька твердість блоку.
2. Підвищене навантаження на гільзи.
3. Схильність до продування прокладки.

Однак до 2005 р. вже половина автомобілів мала алюмінієві блоки циліндрів, і з кожним роком їхня кількість стрімко зростає.

Особливості чавунного блоку циліндрів

У більшості двигунів блок циліндрів відливають із сірого легованого чавуну, який потім піддають механічній обробці. Чавун, зокрема, легований, відрізняєтьсявисокою міцністю і має низький коефіцієнт тертя між матеріалами, з яких виготовлені поршневі кільця та поршні. Як позитивним є той факт, що чавунні стінки циліндрів відрізняються вищою зносостійкістю.

Основний недолік чавунних блоків циліндрів - це їх велика питома вага. Щоб покращити динаміку автомобіля світові виробники шукаютьшляхи зменшення ваги за рахунок його складових, у тому числі двигуна. Сьогодні у багатьох сучасних автомобілях стоїть алюмінієвий блок циліндрів двигуна. Алюміній, крім своєї невеликої ваги, жодних інших особливих переваг перед чавуном немає.

Особливості алюмінієвого двигуна

Алюмінієві сплави значно м'якше чавуну, тому для надання блоку необхідної жорсткості, його несучі стінки роблять більш товстими, додають для жорсткості ребристу систему. Алюміній має вищий коефіцієнт температурного розширення, це вимагає більш суворого контролю за зазорами між деталями двигуна. З метою зниження ваги, у сучасних автомобілях поршні часто виготовляються із алюмінієвих сплавів, а поверхня циліндрів з інших металів.

Щоб знизити коефіцієнт тертя, що виникає між алюмінієвим блоком та поршнями, останні покривають тонким шаром заліза.

Плюси алюмінієвих блоків циліндрів

Алюмінієві блоки циліндрів витримують температурний режим+150-200 °C. Теплопровідність алюмінієвих сплавів втричі вища за чавунні, це сприяє більш ефективній роботі системи охолодження двигуна. Дуже важливо підібрати алюмінієвий метал для блоку циліндрів. Він повинен відповідати багатьом технічним вимогам, серед них:

1. Низька вартість.
2. Відмінні ливарні властивості.
3. Хороша оброблюваність різанням.
4. Несприйнятливість до підвищених температур.

Найчастіше застосовуються сплави, що не відповідають жорстким вимогам до домішок і забрудненням, але які досить наблизилися до вимог, що пред'являються для сплавів з первинного алюмінію.

Недоліки алюмінієвих двигунів

Відомо,що алюмінієві сплави, що застосовуються для виготовлення блоків циліндрів, мають недостатню твердість і зносостійкість, тому в блоках циліндрів широко застосовуються чавунні втулки. Найчастіше чавунні втулки встановлюють за допомогою їхнього приміщення в ливарну форму блоку перед заливкою. Чавунні втулки можуть також встановлюватись шляхом гарячого запресування. Щоб створити міцну та зносостійку поверхню ковзання блоку циліндрів використовують різні методи напилення: плазмові, термічні, електродугові та ін.

---