為了減輕發動機自重、提高冷卻效率,同時保證足夠的缸體強度,采用封閉式冷卻水道設計的全鋁缸體發動機誕生,阿斯頓-馬丁、法拉利、蘭博基尼在上世紀60年代就已經廣泛采用這一技術。
而對于超跑以外的量產車,采用封閉式冷卻水道全鋁缸體的發動機并不多,寶馬也只是在X5M、X6M、M5、M3等高性能車型上配備的發動機中使用了封閉式冷卻水道設計的鋁合金缸體。奧迪則是在RS4、RS6、S8、R8以及在蘭博基尼Gallardo車型中使用的V8、V10發動機中,采用了封閉式冷卻水道的硅鋁鎂合金缸體,但曲軸座仍采用傳統的灰口鑄鐵材料。
奔馳也只在SLS、SLR等少數AMG高性能車型中采用封閉式冷卻水道鋁合金缸體設計。日產GT-R(R35)裝備的VR38DETT,雷克薩斯LF-A裝備的1LR-GUE發動機,也采用了類似的缸體設計。
讓人出乎意料的是,福特、馬自達、被收購之前的沃爾沃聯合Cosworth(現MAHLE Powertrain)開發的Duratec和Ecoboost系列、L某(MZR)系列和B41XX、B42XX發動機,都使用了封閉式冷卻水道的全鋁缸體,在缸體強度上具備一定優勢,在同等價位車型中還是非常罕見的。
所以說缸體材料、結構、工藝,并不能直接反映出發動機的實際性能,更和汽車的品牌、價位沒有必然的聯系,廠家采用什么材料、結構、工藝完全取決于自身的技術、車型的用途、市場定位等因素。不過不管是鋁鎂合金還是硅鋁合金缸體,雖然在重量、散熱性能等方面具有明顯優勢,但后期的動力改裝潛力仍然是很有限的。
所以在汽車改裝市場上,很早就推出了針對于各類鋁合金缸體的改裝方法和強化套件。其中最簡單的就是用于開放式冷卻水道鋁合金缸體的強化襯圈,這種看似很像“糖葫蘆”形狀的鋁合金襯圈,可直接嵌在水道開口之上,襯圈上的小孔可使冷卻液正常循環。不過這只是很初級的改裝方法,可靠性并不是很高。
為了達到最理想的強度,通常都會對鋁合金缸體進行徹底的改裝。首先要使用高精密度數控銑床將原廠的缸筒部分徹底切除,并將缸體基座部分加工成所需的形狀,然后再裝入由灰口鑄鐵材料加工而成的強化缸套,就可使開放式或半封閉式冷卻水道缸體變為強度大增的封閉式冷卻水道鐵鋁混合缸體。缸套四周預留出的冷卻液循環孔,也比原廠封閉式冷卻水道設計的孔徑更小,缸墊也能起到更好的密封作用。
對于封閉式水道鋁合金缸體而言,也有用于強化缸體的專用缸套,首先需要將缸筒內徑加大,然后把缸套裝入擴大缸徑的缸筒內即可。這種強化方法加工相對比較簡單,仍使用原廠的冷卻水道,不需對冷卻系統進行太多強化。這種缸套通常也用于鋁合金缸體發動機的大修,如果缸套發生異常磨損,只要換上新的缸套即可,同時也可以相應加大排氣量,這也是一種傳統的發動機改裝技術。