從有汽車摩托車開始 ， 發動機的汽缸和汽缸蓋都是采用了鑄鐵制造 ， 這包含散熱片以及相關的零部件 。從發展的路徑來說 ， 這是一個無可厚非的舉動 ， 畢竟從1840年開始 ， 鐵路的發展將鑄鐵技術提到了一個非常高的水平 ， 而那時候的鋁材料仍舊是一種新材料 ， 對于它的掌握還沒有如今熟練 ， 而且鑄鐵在考驗耐用性的活塞和活塞環上面當時材料特性非常出色 ， 而鑄鐵造的活塞頭非常硬 ， 能夠靠它承受進氣門和排氣門的壓力 。
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但后來隨著第一次世界大戰的到來 ， 戰爭加速了航空業的發展 ， 飛機為了追求極致輕量化對發動機和飛機本身的材質提出了更高要求 。而這時候鋁自然而然成為了首選 ， 重量只有鐵的三分之一 ， 但熱性能卻是鐵的五倍 ， 需求的迫切讓鋁材料的研究開始加速 。
【摩托車原裝發動機怎么樣 組裝摩托車發動機怎么樣】雖然鑄鐵發動機汽缸和缸蓋在當時完全能夠滿足當時的需求 ， 500cc的汽缸能夠輸出20-25馬力 ， 如果要提高馬力可以通過堆砌更多散熱片或增加散熱面積來提升 ， 但這終究沒法做到質變 。所以Harry Ricardo為工程車測試車手Frank Halford制造它的專用摩托車（凱旋 Richardo）時 ， 選擇用鋁青銅合成作為缸頭材料 ， 用帶鐵襯的翅片鋁鑄件制造汽缸 。青銅通過將熱量從汽缸燃燒室更快傳到翅片尖端來降低缸頭溫度 ， 但它依舊很重 。
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后來隨著鋁提取和合金工藝的改進發展 ， 輕金屬成為新選擇 。但因為柔軟的特性 ， 它面臨閥門壓力的沖擊 。所以當時的思路主要在通過某種工藝將硬金屬環固定到軟鋁中 ， 閥門可以安裝在鋁材上面 。早期的鋁合金在風冷發動機實際測試中 ， 當溫度到達350華氏度以上會迅速失去強度 。雖然很多工程師采用了很多方式 ， 但依舊沒有很好的解決這個問題 。直到Y-Alloy提供了一個新的解決方案 ， 才算是推進了工藝技術的發展 。
布里斯托爾飛機公司當時打算重新設計自家的九缸木星發動機 ， 并用鋁材作為缸頭主要材料 。解決方案是用了Y合金 ， 這是一種具有高熱強度的新材料 。但Y合金鑄造工藝復雜 ， 布里斯托爾該用制造實心鍛造件的方式加工缸頭每個部件 。（PS：Y合金是通過無數極強金屬間化合物的微小沉淀顆粒在內部增強防止材料在應力下改變屬性 ， 在爐溫下金屬間化合物可溶于鋁 ， 但當材料冷卻時候 ， 他們的溶解度變低 ， 然后從微小簇狀沉淀；整個過程稱之為沉淀硬化 ， 廣泛用于強化金屬 。）
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1940年 ， 隨著二戰中美軍飛機大量采用鋁材 ， 這個技術很快進入了摩托車行業 。風冷摩托車發動機率先采用 ， 哈雷戴維森也開始用鋁制汽缸蓋來提高熱效率；在這之后 ， 鋁材在摩托車發動機這部分的領域終于進入了一個突飛猛進的時代 ， 直到現在依舊為首選材質 。
對于摩托車發動機材料的發展及未來 ， 你覺得還會往哪方面發展 ， 歡迎留言討論及分享！
作者：DQ
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