梅賽德斯奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)以鋼代鋁活塞材料

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梅賽德斯奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)以鋼代鋁活塞材料

越來(lái)越多的汽車制造商和零部件生產(chǎn)廠采用鋁材料替代鋼以實(shí)現(xiàn)輕量化。然而，梅賽德斯·奔馳開(kāi)發(fā)的活塞則采用新一代高強(qiáng)度鋼替代鋁。

這款鋼制活塞將首先用于V6柴油機(jī)中，匹配E350 Blue TEC車型中。公司聲明，該車燃油經(jīng)濟(jì)性提高3%，輸出功率仍保持在190kW，而綜合油耗為5.0L/ 100km。

全新開(kāi)發(fā)的鋼制活塞將用于未來(lái)開(kāi)發(fā)的4缸柴油機(jī)中。未來(lái)這種鋼制活塞將廣泛用于乘用車柴油機(jī)中。

這款活塞采用了梅賽德斯·奔馳的Nanoslide納米級(jí)缸壁鍍膜技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)雙絲電弧噴射技術(shù)將鐵絲和碳絲融化后噴射到缸壁上。這樣，氣缸內(nèi)壁表層形成了一層鏡面般平整的納米品質(zhì)涂層，涂層表面光滑且密布微孔，這對(duì)于活塞與缸壁之間的摩擦減小非常有利。Nanoslide技術(shù)首次用于V8 AMG發(fā)動(dòng)機(jī)。

有關(guān)活塞采用鋼或鋁在乘用車上的優(yōu)劣，目前已傾向前者。研究表明，鋼活塞在受熱條件下膨脹只有同等鋁件的1/4。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作情況下，隨著溫度上升，鋁殼體膨脹量大于鋼制活塞，這樣采用鋼制活塞使缸內(nèi)間隙變大，可減小缸內(nèi)摩擦。

鋼制活塞存在的最大問(wèn)題是用普通鋼制造的活塞無(wú)法達(dá)到梅賽德斯·奔馳在質(zhì)量和尺寸方面的要求，因此，最終采用高強(qiáng)度鋼來(lái)縮小鋁和鋼在密度上的差距。這也將V6上采用的鋁制活塞高度從71.6mm降低至58.6mm，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)小型化（圖1）。

刊名：Automotive Engineering（英）

作者：Stuart Birch

刊期：2014年第10期

編譯：李振國(guó)