在內燃機的百年發展中,不斷有新技術應用上去,同時也有非常多老舊技術被廠商淘汰,在當下汽車廠商在動力總成上的主流技術發展趨於電氣化方向,但是迴歸到內燃機本身,依舊是向着輕量化、小型化、簡便化等趨勢進發。


近年來汽車廠商受限於排放法規的限制,想方設法提升發動機的熱效率和降低廢氣排放,而想要提升發動機的熱效率,就要考慮到影響着燃油經濟性和發動機動力性的重要因素。在影響着發動機提升熱效率的一系列原因中,發動機內部的機械摩擦損耗就是阻止發動機熱效率提升的一個關鍵制約因素。


在現今汽車廠商所推出的發動機基本上是採用鋁合金作爲缸體材質,但是鋁作爲一種相對活潑的金屬,相比起鑄鐵在抗氧化性、強度、熱衰退屬性等方面都有所不及,爲了能夠保證發動機在長時間處於高溫、高速、高壓的環境下工作,基本上廠商都會採用鋁合金缸體配上鐵質氣缸套的方案,使得發動機保障輕量化的同時也能滿足發動機的耐用性和穩定性。


不過隨着時代的進步、技術的發展和工藝的成熟,已經有大衆、日產、福特、寶馬、奔馳、保時捷等不少廠商開始宣佈要採用氣缸鏡面塗層取代笨重的鐵質缸體。


缸內鏡面塗層技術是一種利用單絲旋轉電弧技術在鋁製發動機氣缸內壁製備一層非常薄的耐磨金屬塗層,使用稱爲等離子電弧工藝內壁噴塗技術(PTWA)進行塗覆,相比起以傳統鐵缸套2mm的壁厚(缸套不能做得太薄,太薄加工難度大,並且在安裝過程中很容易失圓),一般的缸內鏡面塗層厚度僅有缸套的十分之一,厚度僅爲0.2~0.3mm。


廠商通過塗層技術給發動機氣缸壁賦予鏡子般的光潔度,可以減少活塞運轉時產生的阻力(目前沒有明確消息說,缸內鏡面塗層技術的應用會不會改善燒機油的問題),這是使用鏡面塗層技術最主要的目的,相比傳統缸套發動機,鏡面塗層技術使發動機摩擦降低了5%。


缸內鏡面塗層技術這一種技術,也不算是什麼高科技技術,早在上個世紀60年代就已經出現了,在90年代的時候就已經應用在賽車、高性能摩托車引擎上了。

不過由於成本問題、對缸體加工的高精度技術問題等方面原因,廠商也不敢保證塗層技術的壽命以及可控性,所以沒辦法在普通的乘用車上大規模應用,只有少部分不計成本的性能車商纔會應用上這項技術。


如今汽車廠商之所以敢缸內鏡面塗層種技術推到了市面上去,首先是在成本方面,隨着工藝的不斷進步和完善,成本和壽命自然得到了很好的控制。在成本壽命可控的前提條件下,缸內鏡面塗層技術帶來的優勢自然也就是成爲廠商無法拒絕的香餑餑。


當氣缸採用了缸內鏡面塗層技術之後,對發動機缸體最直接的影響就在於能夠減少缸套的應用,缸體一體成型零部件更少,在缸體中佈置冷卻水道更自由,提升發動機冷卻系統的性能。對汽油機而言,冷卻性能上去之後,可以有效地減少發動機的爆震,實現更高的壓縮比,提高了發動機的熱效率,從而獲得更好的燃油經濟性和動力性,繼而提升排放性能。

此外,當缸內鏡面塗層取代了缸套之後,零部件少了,集成度高了,發動機的缸體體積能夠做得更小,整機的整備重量更輕,這一點也是非常可取的。


在當前廠商開始慢慢大面積應用這一項缸內鏡面塗層技術,在這種趨勢下,市場上部分消費者似乎不是很願意爲這種新技術買單,畢竟缸內鏡面塗層相比起傳統的鑄鐵缸套,最爲致命的缺點就是太薄了,在硬度、抗壓、抗偏磨程度上相比起缸套都有着一定的差距。


隨着用車週期的積累,一旦出現了發動機缸內塗層脫落現象,就很容易拉缸或者偏磨,發動機就很容易燒機油;當塗層脫落嚴重的時候,就不能像缸套發動機一樣更換缸套,只能直接更換髮動機了。

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