Алюминиевые блоки цилиндров

Основания для применения алюминиевых блоков цилиндров

Алюминий с многообразием его сплавов - типичный лёгкий конструкционный материал, представляющий собой для многих деталей подлинную альтернативу железным материалам. При лишь трети удельного веса соответствующие алюминиевые сплавы достигают хороших прочностных показателей, так что при применении отливок из алюминия получается близкая к нужной прочность и существенное снижение веса. Дальнейшие преимущества - высокое качество поверхности с разнообразными возможностями её обработки, коррозионная устойчивость и высокая достижимая точность размеров при превосходной обрабатываемости со снятием стружки. В конечном счёте хорошие возможности замкнутого цикла способствуют экономичности изготовления.

Особенно у транспортных средств вес имеет большое влияние на расход горючего. Больше веса означает дополнительно разгоняемую массу, а также большее сопротивление качению и на подъёмах. Таким образом, Бестранспортного средства имеет первостепенное значение при почти всех состояниях езды с потреблением горючего. Кроме того, большее потребление горючего означает больший выброс вредных веществ. На фоне того, что ресурсов становится всё меньше, а цены на горючее растут, снижение веса транспортных средств становится всё важнее.

Для конструкторов двигателей было всегда особой проблемой, наряду с головками блока цилиндров и поршнями, также и блок цилиндров изготавливать из алюминия, как наиболее тяжёлую часть транспортного средства.

Здесь, при переходе от серого чугуна к алюминию, возможно снижение веса на 40-50%. Наряду со снижением веса, благодаря в три раза более высокому коэффициенту теплопроводности алюминия по сравнению с серым чугуном, намного проще управлять количеством тепла. Двигатель нагревается быстрее и равномернее. Поэтому экономия по весу не ограничивается только весом двигателя. Благодаря лучшей теплопроводности и излучению тепла блока цилиндров количество воды для охлаждения может быть также уменьшено.

Алюминиевый блок цилиндров также для дизельных двигателей?

До середины 1990-х годов у дизельных двигателей едва был заметен отход от блока из серого чугуна, хотя больший из-за их принципа действия вес двигателя даёт здесь ещё большие преимущества, чем у бензинового двигателя. Значительно более высокие технические требования к блоку цилиндров, казалось, едва ли допускают отход от оправдавшего себя материала - серого чугуна. К тому же примеры применения, при которых дизельный двигатель мог быть лёгкой конструкцией, были, скорее, редкими. В течение всего нескольких лет произошла удивительная перемена. С момента начала серийного производства в начале 1990-х годов дизельный двигатель для легковых автомобилей с прямым впрыском и применением выхлопных газов для питания турбины пережил громадный подъём. Причина этого - достигнутая за это время высокая динамика езды при небольшом потреблении горючего. Дизельный двигатель с прямым впрыском изменился, таким образом из периферийного явления в современный привод для легковых автомобилей.

С распространением дизельного двигателя растёт также необходимость применить критерии лёгких конструкций, давно уже действующие для двигателей внутреннего сгорания. Поэтому дизельные двигатели с прямым впрыском для легковых автомобилей также оснащаются всё шире блоками цилиндров из алюминия

Применение алюминия в дизельных двигателях преставляет собой вначале определённые трудности. На основе определённых критериев (более высокие рабочие давления, более высокие механические и термические нагрузки) необходимы более или менее специфические решения проблем. Там, где алюминий не имеет, по сравнению с обычно применяемым серым чугуном никаких оптимальных свойств, это может компенсироваться конструктивными вариантами. С другой стороны, алюминиевый блок цилиндров имеет следующие преимущества: наряду с малым удельным весом, также высокий удельный модуль упругости и очень хорошую теплопроводность, одновременно обеспечивающую значительную разгрузку термически сильно нагруженных зон блока цилиндров.