Šiuolaikinės pramoninės gamybos srityje variklis yra pagrindinis jėgos agregatas, o jo veikimas ir patikimumas tiesiogiai priklauso nuo dalių medžiagų pasirinkimo. Nuolat tobulėjant medžiagų mokslui, variklių gamintojai kelia vis griežtesnius reikalavimus dalių medžiagoms, kurios turi atitikti ne tik pagrindines savybes, tokias kaip didelis stiprumas ir atsparumas aukštai temperatūrai, bet ir atsižvelgti į lengvumo bei sąnaudų kontrolę. Šiame straipsnyje bus nagrinėjami pagrindiniai veiksniai renkantis medžiagas variklių dalims ir jų pramonės tendencijos.
Pirma, variklio dalių darbo aplinka yra labai atšiauri, todėl jos turi atlaikyti tokius iššūkius kaip aukšta temperatūra, aukštas slėgis ir didelė trintis. Todėl medžiagos atsparumas karščiui ir atsparumas dilimui tampa pagrindiniu aspektu. Tradiciškai ketus dėl gerų liejimo savybių ir atsparumo karščiui buvo plačiai naudojamas variklių cilindruose ir kituose komponentuose. Tačiau populiarėjant turbokompresoriaus technologijai, variklio darbinė temperatūra ženkliai išaugo, o aliuminio lydiniai dėl savo lengvumo ir didelio šilumos laidumo pamažu tapo pageidaujama medžiaga tokiems komponentams kaip cilindrų galvutės. Be to, lydiniai iš nikelio -pagrindo aukštos{5}} temperatūros vis dažniau naudojami aukštos- temperatūros komponentuose, tokiuose kaip turbokompresoriaus mentės, o jų puikus stiprumas aukštoje-temperatūroje ir atsparumas oksidacijai veiksmingai prailgina dalių tarnavimo laiką.
Antra, lengvas svoris yra svarbi dabartinės variklio konstrukcijos kryptis, siekiant sumažinti degalų sąnaudas ir pagerinti degalų efektyvumą. Dėl mažo tankio ir didelio specifinio stiprumo magnio lydiniai naudojami ne-apkrovą-nešančiose dalyse, pvz., variklio laikikliuose. Tačiau magnio lydiniai yra prastai atsparūs korozijai, todėl juos reikia tobulinti naudojant paviršiaus apdorojimo technologiją. Tuo pat metu didelio stiprumo plienas vis dar dominuoja pagrindinėse apkrovą{6}}nešančiose dalyse, pvz., alkūniniuose velenuose ir švaistikliais, o puikus atsparumas nuovargiui ir apdorojimo našumas užtikrina ilgalaikį -stabilų variklio darbą.
Be to, išlaidos ir aplinkos apsauga taip pat yra svarbūs medžiagų pasirinkimo veiksniai. Perdirbtų aliuminio lydinių ir perdirbamų kompozitinių medžiagų naudojimas ne tik sumažina gamybos sąnaudas, bet ir atitinka pramonės tvaraus vystymosi tendencijas. Tikimasi, kad ateityje, brandinus 3D spausdinimo technologiją, pritaikytos lydinių miltelių medžiagos toliau optimizuos variklio dalių veikimą ir gamybos efektyvumą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad renkantis variklio dalių medžiagas reikia visapusiškai atsižvelgti į daugelį veiksnių, tokių kaip našumas, lengvas svoris, kaina ir aplinkos apsauga. Nuolat tobulėjant naujų medžiagų technologijoms, variklių gamyba pradės naują plėtros etapą su didesniu efektyvumu ir labiau tausojančia aplinką.
