Современный двигатель автомобиля кажется единым целым, но внутри скрывается множество деталей из разных металлов и сплавов. Каждый материал выбирают не случайно: он определяет прочность, вес, теплоотвод и ресурс работы. Понимание состава двигателя полезно не только автолюбителям, но и тем, кто задумывается об утилизации или сдаче агрегата на металлолом. Ведь разные металлы имеют разную цену, и грамотная сортировка помогает увеличить выгоду.
В основе любого двигателя лежат несколько ключевых групп материалов. В XX веке главенствовал чугун, но со временем автопроизводители стали активнее использовать алюминиевые и магниевые сплавы. Сегодня встречаются также жаропрочные стали, титан, медь и никелевые соединения.
Чугун отличается прочностью и долговечностью, но он тяжёлый. Алюминий легче, лучше отводит тепло, но менее стойкий к перегреву. Магний ещё легче, но требует особых технологий. В спортивных и премиальных авто иногда применяют титан и композитные покрытия.
Блок цилиндров считается сердцем двигателя. От его материала зависят прочность конструкции, масса машины и ресурс работы.
Традиционный вариант - серый чугун. Он прочен, износостоек и хорошо переносит перегрев. Чугунные блоки обычно долговечны, но сильно увеличивают вес автомобиля. На грузовиках и старых легковых моделях такие блоки до сих пор распространены.
Алюминиевый блок цилиндров легче почти в два раза. Он улучшает теплоотвод и снижает расход топлива. Однако алюминиевые сплавы подвержены деформациям при перегреве. Чтобы повысить износостойкость, производители применяют гильзы из чугуна или покрытия вроде никасила.
Магний встречается реже. Его используют для снижения веса в спортивных автомобилях. Но такой материал требует сложной обработки и дорогого ремонта.
Гильзы цилиндров защищают блок от износа и создают рабочую поверхность для поршней.
Наиболее распространены чугунные гильзы: они обладают высокой стойкостью к трению. В некоторых конструкциях применяют стальные варианты, особенно в дизельных двигателях. В современных авто встречаются композитные решения и специальные покрытия — никасил или алусил.
Поршень работает в условиях экстремальных нагрузок, поэтому материал играет решающую роль.
Чаще всего используют алюминиевые сплавы. Они сочетают лёгкость и достаточную прочность. Для спортивных моделей применяют кованые алюминиевые поршни, которые выдерживают повышенные обороты.
В отдельных случаях используют титан или керамику, но это дорогие технологии.
Поршневые кольца изготавливают из чугуна или стали с покрытиями, которые уменьшают трение и продлевают срок службы.
Клапаны работают в условиях высокой температуры и давления. Поэтому их изготавливают из жаропрочных сталей.
Часто применяют аустенитные сплавы, устойчивые к перегреву и коррозии. На выпускных клапанах встречаются полые конструкции, внутри которых находится натрий. Он ускоряет охлаждение.
Посадочные седла и направляющие также делают из твердых сплавов, чтобы выдерживать огромные нагрузки.
Коленчатый вал обычно куют из стали, реже отливают из чугуна с модификаторами. Шатуны тоже делают из стали, но в спортивных двигателях можно встретить титановые варианты.
Распредвалы изготавливают из стали или чугуна, при этом поверхности дополнительно закаливают. Толкатели и гидрокомпенсаторы получают из легированных сплавов с износостойким покрытием.
Головка блока чаще всего делается из алюминия. Этот металл хорошо отводит тепло и облегчает двигатель. На старых и тяжелых машинах встречаются чугунные ГБЦ.
Выпускные коллекторы обычно отливают из чугуна или нержавеющей стали. Катколлекторы содержат керамические и металлические элементы с редкоземельными металлами.
Для приемщика металлолома важно разделить двигатель на группы материалов. В блоке и гильзах много чугуна или алюминия, в поршнях - алюминий, в клапанах и валах — сталь, а в катализаторе содержатся драгоценные металлы.
Перед сдачей двигателя полезно:
