柴油發(fā)動機缸體作為核心部件，承受高溫、高壓與機械應(yīng)力的多重作用，其材料選擇對散熱性能和耐久性有著決定性影響。不同材料因熱導率、強度、耐腐蝕性等特性差異，在發(fā)動機運行過程中展現(xiàn)出不同的性能表現(xiàn)。

　　材料的熱導率直接影響缸體散熱效率。鑄鐵是傳統(tǒng)柴油發(fā)動機缸體的常用材料，其熱導率約為 46 - 92W/(m?K)，能有效將燃燒產(chǎn)生的熱量傳導至冷卻液。但鑄鐵密度較大，會增加發(fā)動機整體重量。相比之下，鋁合金材料憑借 200 - 240W/(m?K) 的高導熱性脫穎而出，能快速散發(fā)熱量，有助于降低發(fā)動機工作溫度，減少因高溫導致的零部件熱疲勞風險。此外，鋁合金密度僅為鑄鐵的 1/3 左右，輕量化優(yōu)勢顯著，可提升車輛燃油經(jīng)濟性。不過，鋁合金的耐熱性相對較差，在高溫工況下易發(fā)生熱膨脹變形，需要通過優(yōu)化冷卻系統(tǒng)設(shè)計和采用特殊熱處理工藝彌補不足。

　　材料的機械性能與化學穩(wěn)定性關(guān)乎缸體耐久性。鑄鐵缸體因含有片狀或球狀石墨結(jié)構(gòu)，具備良好的減震性和耐磨性，在承受活塞往復運動產(chǎn)生的沖擊和摩擦時，能有效降低磨損速率，延長使用壽命。同時，鑄鐵的化學穩(wěn)定性高，抗腐蝕能力強，不易受冷卻液和燃燒產(chǎn)物侵蝕。鋁合金缸體雖然強度較低，但通過添加硅、鎂等合金元素并結(jié)合鍛造或壓鑄工藝，可使抗拉強度提升至 300 - 400MPa，滿足發(fā)動機工作需求。為解決鋁合金缸體耐磨性差的問題，常采用表面處理技術(shù)，如采用微弧氧化在缸體內(nèi)壁形成陶瓷層，或通過鑲嵌鑄鐵缸套的方式，增強其耐磨性和耐腐蝕性。

　　新型復合材料的應(yīng)用為缸體性能提升帶來新可能。纖維增強金屬基復合材料（MMCs）結(jié)合了金屬的韌性和纖維的高強度、高模量特性，在保持良好散熱性能的同時，顯著提升缸體的強度和抗疲勞性能。例如，碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的熱導率可達 180 - 220W/(m?K)，抗拉強度超過 450MPa，且密度低于鑄鐵，能有效減輕發(fā)動機重量，提高散熱效率和耐久性。但這類材料目前存在制造成本高、工藝復雜等問題，限制了大規(guī)模應(yīng)用。