Самая распространённая пара материалов в моторостроении — чугунный блок и алюминиевая головка. Сочетание кажется странным: два металла с заметно разным коэффициентом температурного расширения стянуты болтами и работают в одном температурном цикле десятки тысяч раз. Тем не менее именно эта комбинация оказалась удачнее, чем любая однородная.
Подборка: чугунный блок с алюминиевой головкой
| Двигатель | Марка | Объём | Мощность | Блок | Головка |
|---|---|---|---|---|---|
| ESJ | Dodge | 6.2 л | 797 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 16v |
| ESD | Dodge | 6.2 л | 702 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 16v |
| DHVA | Audi | 4.0 л | 435 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 32v |
| MDB.UC | Porsche | 4.0 л | 422 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 32v |
| CZAC | Audi | 4.0 л | 422 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 32v |
| ESF | Chrysler | 6.1 л | 420 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 16v |
| MCU.DC | Porsche | 4.1 л | 385 л.с. | чугунный V8 | алюминиевая 32v |
| S54 | BMW | 3.2 л | 360 л.с. | чугунный R6 | алюминиевая 24v |
Почему материалы разные
У блока и головки принципиально разные задачи. Блок несёт нагрузку от давления газов через коренные опоры коленвала: ему нужна жёсткость и износостойкость стенок цилиндра, и чугун здесь дешевле и долговечнее. Головка работает в самой горячей зоне мотора, и ей важно быстро отводить тепло от камеры сгорания — теплопроводность алюминия примерно втрое выше чугунной.
- Меньше риск детонации. Хорошо охлаждаемая алюминиевая головка позволяет поднять степень сжатия без перехода на высокооктановое топливо;
- Масса сверху. Алюминиевая головка снижает вес именно в верхней части мотора, что полезно для развесовки;
- Ремонтопригодность. Чугунный блок переживает несколько расточек, а повреждённую головку проще заменить отдельно;
- Цена вопроса. Чугунное литьё блока обходится дешевле алюминиевого с гильзами при сопоставимой прочности.
Читайте такжеАлюминий не одноразовый: лёгкие блоки с ресурсом 300+
Чем платит такая пара
Расплата известна каждому мотористу: разное тепловое расширение двух металлов приводит к микроперемещениям в стыке. Именно поэтому прокладка головки блока в таких моторах — расходник с ограниченным ресурсом, а болты головки часто одноразовые, рассчитанные на затяжку с доворотом на угол. Перегрев для такой пары опаснее вдвойне: алюминиевая головка ведёт плоскость раньше, чем чугунный блок успевает деформироваться, и после этого стык уже не герметичен.
Как понять, что прокладка пробита, и что делать дальше, разобрано в материале о прокладке головки блока. Чем отличаются чугунные и алюминиевые блоки и что из них поддаётся ремонту, объясняет статья о блоке цилиндров, а почему перегрев так быстро приводит к дорогому ремонту — разбор о перегреве двигателя.
