全铝发动机竟然不是全铝的？ “全铝发动机”似乎是厂商们推广的技术亮点。但是，大多数人认为的“全铝发动机”真的是铝合金做的吗？
不要骗我！“全铝发动机”不全铝？
毫无疑问，轻是铝材料的主要特征。其实汽车用的铝都是铝合金的形式，因为纯铝很软，而铝合金可以达到很高的强度。全铝发动机、铝合金轮圈、全铝车身、铝合金悬架...为了减轻重量，现在工程师们已经用铝合金材料代替了汽车中的许多钢制零件，全铝发动机也越来越受欢迎，包括 SAI C、江淮、 比亚迪 等许多中国品牌。
自1866年德国工程师尼科劳斯·奥托发明四冲程内燃机以来，制造发动机所用的材料和工艺不断演变，如今铝合金已成为汽车发动机中常见的材料。对于普通消费者来说，他们可能不知道发动机里面是什么。“全铝发动机”是否完全由铝合金零件组成？显然，轴承、正时齿轮链、起动机、阀门、气门弹簧等部件不能是铝合金。
-什么是铝合金缸体缸盖？
简单来说，支撑发动机主机架的腔体就是发动机的气缸体，它的上方便是气缸盖。一方面，气缸盖、活塞和气缸构成了汽油燃烧的燃烧室，另一方面，它可以用来安装固定正时系统、燃油喷射系统和点火系统等部件。气缸体和气缸盖是发动机最重要的零件，所以从轻量化的角度来看，它们是车企最愿意要的零件。
早期的气缸体和气缸盖大多由铸铁制成。铸铁缸体和缸盖虽然强度和耐磨性高，成本相对较低，但在铝合金材料面前已经失去了主导地位。由铸铁改为铝合金不仅可以大大减轻重量，还可以改善发动机的冷却性能，在一定程度上提高整车的动力性和燃油经济性。
与铸铁相比，铝合金在成本上并不占优势，但随着目前的大批量、大规模生产，可能不再是车企的大问题。因此，“全铝发动机”成为了今天的主流。
-为什么引用“全铝发动机”？
之所以给“全铝发动机”加上引号，是因为厂家的宣传和人们的普遍认知并不完全准确。甚至按照大多数人的认知逻辑——气缸体和气缸盖都是铝合金的发动机，也可以称之为全铝发动机。目前，缸体中铸铁制成的曲轴轴承座和气缸套仍不能完全用铝合金代替。
作为气缸体的一部分，曲轴轴承座由铸铁制成。严格来说，缸体不能算作一个完整的铝合金缸体。铝合金的特性决定了它不能胜任下轴承座，而应力相对较小的上轴承座可以用较轻的铝合金制成。另外，气缸体上的气缸套也是不能使用铝合金的零件之一。
“拉缸”是我们经常听到的发动机故障。“气缸”是发动机的气缸。拉缸的原因很多，如冷却液不足、机油量少、异物进入气缸或活塞环失效等。，最终可能会损坏气缸内壁，使汽车无法再正常行驶甚至熄火。这里提到的气缸内壁一般是发动机的气缸套，甚至对于厂家所说的“全铝发动机”，气缸套也不是铝合金材质，大部分还是铸铁材质。
气缸套必须由铸铁制成吗？铸铁气缸套曾经是发动机不可缺少的零件。然而有一天，电弧喷涂技术出现了，在一些发动机上看不到气缸套。
宝马最新的B系列发动机、全新福特野马谢尔比GT350上的5.2L V8发动机以及全新日产菲尼迪Q50上的3.0T V6发动机都取消了传统的铸铁气缸套。采用这种电弧喷涂技术，气缸内壁涂有合金涂层或其他复合材料，厚度一般只有0.2-0.3毫米。除了耐磨性和导热性的提高，与铸铁相比，
基于对轻量化的追求，厂家似乎讨厌钢材，想尽办法用铝合金来代替，或者干脆像铸铁气缸套一样取消。那么，除了发动机缸体、缸盖大量使用铝合金外，还有哪些发动机零部件在逐渐淘汰钢材？
哪些钢铁部件被替代了？
●铝合金替代的钢铁零件
-涡轮增压器也可以是铝制的！？
安装涡轮增压系统是提高发动机性能的一种手段。在挤压发动机动力的背后，涡轮增压器和排气歧管需要承受数千摄氏度的高温，这显然对铝合金的材料机制具有破坏性。所以目前虽然大部分发动机在气缸体和气缸盖都采用了轻质铝合金，但是涡轮增压器还是采用铸铁。然而，当人们坚信涡轮增压器一定是一个沉重的“铁块”时，一家企业却苦于追求涡轮增压器的轻量化。
宝马最新的B系列发动机集成排气歧管和涡轮增压器，材质是铝合金，没错。铝合金材料能承受几千摄氏度的高温吗？
宝马的铝合金涡轮增压器来自“好极优”大陆集团，是第一家将铝合金涡轮增压器应用于汽车的供应商。增加水冷系统后，不仅铝合金可以满足温度要求，而且整个增压器壳体可以均匀受热，防止局部损坏，对增压效果也有一定的积极影响。宝马与大陆合作开发涡轮增压器的意义远不止于此。要知道目前很多汽油机的涡轮增压技术都是从柴油机过渡而来的，这次合作代表了宝马从无到有的汽油机涡轮增压器的发展。
“铝合金涡轮增压器+水冷系统”的方案无疑会提升宝马发动机的轻量化水平和燃油效率，但更高的成本也是让宝马纠结的一点。好在宝马的B系列发动机遵循模块化生产的原则。无论是3缸1.5T B38、4缸2.0T B48还是6缸3.0T B58，它们都可以共享很多技术和硬件，所以成本在未来可能不是大问题。
-不仅仅是减重-活塞和活塞连杆
活塞是发动机里最难的小弟弟。它能承受最恶劣的工作环境——高温、高压和燃油腐蚀性，还能与气缸壁不断摩擦和战斗。所以发动机对这个小哥哥的身体要求很高，它的强度、刚性、耐高温、耐磨、耐腐蚀都必须能承受这样恶劣的环境。
铸铁是最经济的材料选择，对于铸铁制成的活塞和活塞连杆来说，高强度和高温是小菜一碟。然而，它的缺点也很明显。由于铸铁材质的质量比较大，活塞往复运动时，发动机要克服活塞和活塞连杆本身的惯性力。
●发动机哪些钢制零件不能更换？
我们看到许多发动机零件已经被铝合金取代了。钢材真的会被彻底淘汰吗？目前来看，显然不是。铝合金在强度、耐高温性和疲劳特性上仍然落后于钢，所以这也是发动机零件不能完全用铝合金制造的原因。
-曲轴一定是钢做的？
曲轴也是一个很惨的角色，相当于一个转换力的工具。它承受自身的离心力和往复惯性力，同时承受活塞连杆疯狂的上下运动，将活塞连杆的驱动力转化为扭矩输出到外部。它的转速也是发动机转速。一般来说，乘用车的发动机转速可以达到8000-9000转/分甚至更高。可以想象，曲轴也一定是一个不怕重活累活的人。
目前，铝合金材料的强度和抗疲劳性能仍难以满足发动机的需求。曲轴材料只有两种，锻钢和铸钢。锻造曲轴的强度高于铸造曲轴，所以现在汽车发动机曲轴大多采用锻钢。当然，无论是锻造曲轴还是铸造曲轴，都需要进行最终的加工才能形成曲轴。曲轴制造过程视频如下:
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-不能减轻的部分？飞轮
在任何一台汽车发动机上，都可以看到一个很大的钢制轮盘，这就是飞轮。从尺寸上也可以看出它的重量不轻。但是，在发动机融入大量铝合金的今天，飞轮为什么不“轻量化”？
因此，有足够的转动惯量是飞轮的必要条件。质量越大，转动惯量越大。为了使发动机更紧凑，钢显然比铝合金更合适。
另外，除了发动机的曲轴、凸轮轴、飞轮之外，其实还有很多铝合金无法替代的钢制零件，比如正时齿轮链、气门和气门弹簧等。所以在这个阶段，发动机上的钢铁材料不可能完全被淘汰。为了提高未来的轻量化水平，除了改变材料之外，也许我们可以从结构设计入手。
●总结
轻量化无疑是发动机乃至整车制造一直追求的重点。现在铝合金已经取代了钢铁部件，而这些部件曾经似乎是无法替代的。随着材料技术的发展，铝合金的材料强度有了很大的提高，尤其是锻造铝合金，但其耐热性和疲劳特性仍不在钢的水平。因此，为了让铝合金在发动机上展现出轻量化的优势，厂家不得不相应增加其他方面的技术补偿。例如，宝马的铝合金涡轮增压器需要一套额外的水冷系统。厂家所说的“全铝发动机”，并不是所有的钢制零件都换成了铝合金材料，有些零件还是以钢制材料为最佳选择。如果想提高整车的轻量化，可能会有更多的解决方案。 @2019
