依照歷史的發展，最先出現的是鑄鐵發動機，然後才是鋁合金發動機。鑄鐵發動機製造工藝相比鋁合金技術要求更低，但是不代表鑄鐵發動機比鋁合金發動機差，其實兩種材質發動機各有優勢。

鑄鐵發動機：優點是，製造技術條件低，且工藝成熟，鑄鐵發動機在實際工作過程中，能夠承受高溫高壓的工作環境。不足是，發動機重量過重，散熱不及鋁合金好。

鋁合金發動機：優點是，重量輕，有效降低發動機自重，散熱好，另外，製造工藝要求相比略高，製造成本比鑄鐵發動機貴。不足是，發動機在工作時受熱易變形，造成缸內壁和活塞匹配度在長時間執行下間隙變大，動力洩漏較大。另外鋁合金發動機不可過分壓榨發動機的動力。但是現在經過技術的改良，鋁合金發動機的耐高溫性也不比鑄鐵差。

現在大部分的發動機材質都是鋁合金的，造價也不算太高，所以現在的汽車價格也比較便宜，相對最早的鑄鐵發動機散熱效能好，使用壽命長。

依照歷史的發展，最先出現的是鑄鐵發動機，然後才是鋁合金發動機。鑄鐵發動機製造工藝相比鋁合金技術要求更低，但是不代表鑄鐵發動機比鋁合金發動機差，其實兩種材質發動機各有優勢。

鑄鐵發動機：優點是，製造技術條件低，且工藝成熟，鑄鐵發動機在實際工作過程中，能夠承受高溫高壓的工作環境。不足是，發動機重量過重，散熱不及鋁合金好。

鋁合金發動機：優點是，重量輕，有效降低發動機自重，散熱好，另外，製造工藝要求相比略高，製造成本比鑄鐵發動機貴。不足是，發動機在工作時受熱易變形，造成缸內壁和活塞匹配度在長時間執行下間隙變大，動力洩漏較大。另外鋁合金發動機不可過分壓榨發動機的動力。但是現在經過技術的改良，鋁合金發動機的耐高溫性也不比鑄鐵差。

就說一點別人玩改裝車都是買大眾的ea888第3代的鑄鐵發動機。這個發動機缸體是鑄鐵的。改裝潛力巨大，奧迪的原車馬力是182匹，刷個一階程式，分分鐘上300匹。

鑄鐵發動機：優點是，製造技術條件低，且工藝成熟，鑄鐵發動機在實際工作過程中，能夠承受高溫高壓的工作環境。不足是，發動機重量過重，散熱不及鋁合金好。

鋁合金發動機：優點是，重量輕，有效降低發動機自重，散熱好，另外，製造工藝要求相比略高，製造成本比鑄鐵發動機貴。不足是，發動機在工作時受熱易變形，造成缸內壁和活塞匹配度在長時間執行下間隙變大，動力洩漏較大。另外鋁合金發動機不可過分壓榨發動機的動力。但是現在經過技術的改良，鋁合金發動機的耐高溫性也不比鑄鐵差。

汽車發動機的材質是什麼？有人說這還不簡單嘛，鑄鐵和鋁合金唄！鋁合金發動機技術更先進，散熱好，重量輕，更高階；鑄鐵發動機散熱差，重量大，是落後技術的代表，現在還使用鑄鐵發動機就是節約成本，偷工減料，等等。

那麼事實是這樣的嗎？這些年，國人是徹底被一些車企給洗了腦，認為鋁合金發動機就是所有零部件都是鋁合金打造的，鑄鐵發動機就是所有零部件都是鑄鐵打造的，所以二者質量差異巨大。

但事實上根本就不是那麼回事。發動機是由兩大機構、五大系統組成的，所謂的鑄鐵發動機和鋁合金發動機，僅僅是指發動機缸體的材質而已，至於其它零部件的材質，基本都是相同的。也就是說，鋁合金發動機上也有很多鐵製零部件，鑄鐵發動機上也有很多鋁合金零部件。為了詳細的說明汽車發動機的材質，我們不妨把發動機分解開來，詳細的說一說每一個零部件的材質。

1、氣缸體：氣缸體是發動機最基礎的零部件，其它的各種零部件都直接或者間接安裝在它的上面。

氣缸體的材質分為兩種，一種是鑄鐵的，一般使用灰鑄鐵鑄造，現在的發動機為了增強氣缸體 強度和耐磨性，還採用了含鎳、鉻、鉬、磷等元素的優質灰鑄鐵。而一些高強化的柴油機會使用更高階的球墨鑄鐵或蠕墨鑄鐵鑄造。鑄鐵氣缸體的強度、剛度、耐磨性以及吸收振動的能力都是非常優秀的，最大的缺點就是重量大。

而現在小型車上使用的汽油發動機，更多的採用鋁合金氣缸體，或者是鋁鎂合金氣缸體。它們使用鋁合金或者鋁鎂合金鑄造而成，最大的優點就是重量輕、散熱好，但是氣缸體的強度、剛度、耐磨性以及吸收振動的能力卻不如鑄鐵氣缸體。所以，那些整天吹噓鋁合金發動機更優秀的網路噴子可以休矣。

2、氣缸蓋：氣缸蓋與氣缸體的工作條件及結構複雜性有許多共同之處，所以二者一般使用同樣的材質鑄造，也是灰鑄鐵或者合金鑄鐵。有些汽油機為了提高散熱效能及減輕發動機重量，會使用鋁合金來鑄造氣缸蓋。但是鋁合金強度低，使用中易變形，只能應用在汽油機上，柴油機還是使用強度更高的鑄鐵鑄造。

3、氣缸套：氣缸套是鑲嵌在氣缸體上的，活塞與活塞環在其中上下運動，所以它必須非常耐磨。因此，它一般都採用耐磨性好的高階鑄鐵製造，比如珠光體鑄鐵、合金鑄鐵、高磷鑄鐵、含硼鑄鐵等。需要注意的是：不論是鑄鐵發動機還是鋁合金發動機，氣缸套都是鑄鐵鑄造的，鋁合金發動機也必須鑲嵌一個鑄鐵的氣缸套。現在有一種更先進的技術，就是在鋁合金氣缸體上直接使用金屬噴塗技術，噴塗一層緻密耐磨的鐵質塗層，然後再使用鐳射淬火，增強硬度和耐磨性，這樣可以大大減輕發動機的重量和體積。不過這樣的發動機是不能維修的，如果出現了爆缸的故障，只能直接更換髮動機了。

4、活塞：不論是鑄鐵發動機還是鋁合金發動機，它們使用的活塞基本都是鋁合金鑄造的。使用較為廣泛的是矽鋁合金，它有較小的膨脹係數和密度，耐磨性也不錯。少數負荷較大的柴油機使用了高溫強度和導熱性較好的銅鎳鎂鋁合金活塞。現在也有部分柴油機使用鑄鐵活塞，它是效能極為優異，耐熱性好，與氣缸體膨脹係數一致，可以減小裝配間隙。在早期的錫柴6DL-2柴油機上就使用了鑄鐵活塞，發動機執行的極為平穩。

5、活塞環：活塞環直接與氣缸壁接觸，並且高速上下運動，所以要求它有較好的耐磨性。一般活塞環都使用優質灰鑄鐵、合金鑄鐵或者球墨鑄鐵鑄造，並且在摩擦表面做多孔鍍鉻或者噴鉬處理，以增強耐磨性以及潤滑效能。

6、活塞銷：活塞銷是連線活塞與連桿的，它在工作過程中要承受很大的連續衝擊載荷，因此對它的 強度和耐磨性要求都是非常高的。一般採用低碳鋼或者低碳合金鋼鍛造而成，比如20Cr、20MnV等。表面要做滲碳或者氰化處理，這樣就可以獲得較高的表面硬度，耐磨性好，強度高，同時又有較軟的芯部，耐衝擊性能較好。

7、連桿：連桿是連線活塞與曲軸的，把活塞的往復直線運動轉換為曲軸的旋轉運動，並把活塞受到的力傳遞給曲軸。它在工作中要承受交變的彎曲載荷。一般採用40Cr等中碳合金鋼鍛造而成，並進行表面噴丸處理，以提高耐疲勞強度。

8、曲軸：曲軸是發動機最重要的機件之一，它是發動機動力輸出元件，在工作時承受週期變化的氣體壓力、往復慣性力和離心力等，工況極為複雜，因此對它的材質要求也是極高的。曲軸一般採用優質中碳鋼或者中碳合金鋼鍛造，大型柴油機一般是由球墨鑄鐵鑄造，表面再經噴丸強化、淬火處理。還有些曲軸表面要做氮化處理，以提高耐疲勞強度。

9、凸輪軸：凸輪軸是配氣機構中最主要的零部件之一，它的工作條件與曲軸類似，一般使用優質碳素結構鋼或者合金結構鋼鍛造而成，在凸輪表面在進行高頻淬火或者滲碳淬火處理，以提高耐磨性和表面硬度。現在也有些車型使用合金鑄鐵或者球墨鑄鐵鑄造凸輪軸。

10、氣門：氣門是發動機配氣機構中的零部件，用來控制空氣進入氣缸，並將燃燒後的廢氣排出發動機。它最大的特點就是要承受燃燒高溫，因此氣門一般都採用耐熱鋼來製造，比如矽鉻鋼、矽鉻鉬鋼、矽鉻錳鋼等。有些氣門表面還會堆焊或者等離子噴塗一層鎢鈷合金，以提高耐蝕性和耐高溫效能。此外，為了增強散熱，有些氣門內部還裝有金屬鈉，鈉受熱熔化後在內部流動，將氣門頭部的熱量帶給氣門杆部並散發出去。

11、氣門座圈：氣門座圈與氣門配合工作，它是鑲嵌在氣缸蓋上面的。它的工作條件與氣門類似，一般採用與氣門同樣的 材質製作，比如耐熱合金鋼或者合金鑄鐵等。

12、氣門彈簧：氣門彈簧的作用是使氣門自動回位關閉，並保證氣門與氣門座的座合壓力。此外，還要吸收氣門在開閉過程中的慣性力。它一般採用優質冷拔彈簧鋼絲卷制而成，並經過熱處理，表面再進行拋光或噴丸處理。

13、氣門室蓋：氣門室蓋是用來密封氣門室的，防止氣門室機油飛濺。它一般採用薄鋼板衝壓而成，也有些車型使用鋁合金氣門室蓋，它們的功能都是一樣的，並沒有高低之分。有些車型為了加強保溫，會使用散熱較差的塑膠或者樹脂材料來製造氣門室蓋。

14、油底殼：油底殼是安裝在發動機最下面，用來盛放機油。它一般採用薄鋼板衝壓而成，也有些車型使用鋁合金鑄造，相對來說，鋁合金鑄造的油底殼散熱性更好一些，但是耐衝擊、耐撞能力較差，受到撞擊就會破損，不像薄鋼板油底殼，受到撞擊可能只是變形，但不會破損漏油。

以上就是發動機中主要零部件的材質分佈情況。其實發動機使用的材料不僅僅是這些，還有其它的各種橡膠件（如各種油封等）、合金件（比如各部位軸瓦、銅套等）等，發動機附屬件上還有銅、錫、樹脂、塑膠等各種金屬非金屬材料。總之，發動機並非一種材料組成，而是由許許多多材料組合而成的。這些材料的質量，在很大程度上就決定了發動機質量的高低。我們經常說日系發動機質量好，很大程度上就是它們的材料工藝更好。

現在，汽車發動機都是用航空鋁材質做的，航空鋁發動機效能比鐵發動機好，發動機活塞經常摩擦，用石墨做活塞比較耐磨，石墨耐高溫，發動機油裡面含有石墨，未來的汽車發動機有可能用鈦合金製成，鈦合金效能比其他材質好