从有汽车摩托车开始，发动机的汽缸和汽缸盖都是采用了铸铁制造，这包含散热片以及相关的零部件。从发展的路径来说，这是一个无可厚非的举动，毕竟从1840年开始，铁路的发展将铸铁技术提到了一个非常高的水平，而那时候的铝材料仍旧是一种新材料，对于它的掌握还没有如今熟练，而且铸铁在考验耐用性的活塞和活塞环上面当时材料特性非常出色，而铸铁造的活塞头非常硬，能够靠它承受进气门和排气门的压力。
但后来随着第一次世界大战的到来，战争加速了航空业的发展，飞机为了追求极致轻量化对发动机和飞机本身的材质提出了更高要求。而这时候铝自然而然成为了首选，重量只有铁的三分之一，但热性能却是铁的五倍，需求的迫切让铝材料的研究开始加速。
虽然铸铁发动机汽缸和缸盖在当时完全能够满足当时的需求，500cc的汽缸能够输出20-25马力，如果要提高马力可以通过堆砌更多散热片或增加散热面积来提升，但这终究没法做到质变。所以Harry Ricardo为工程车测试车手Frank Halford制造它的专用摩托车（凯旋 Richardo）时，选择用铝青铜合成作为缸头材料，用带铁衬的翅片铝铸件制造汽缸。青铜通过将热量从汽缸燃烧室更快传到翅片尖端来降低缸头温度，但它依旧很重。
后来随着铝提取和合金工艺的改进发展，轻金属成为新选择。但因为柔软的特性，它面临阀门压力的冲击。所以当时的思路主要在通过某种工艺将硬金属环固定到软铝中，阀门可以安装在铝材上面。早期的铝合金在风冷发动机实际测试中，当温度到达350华氏度以上会迅速失去强度。虽然很多工程师采用了很多方式，但依旧没有很好的解决这个问题。直到Y-Alloy提供了一个新的解决方案，才算是推进了工艺技术的发展。
布里斯托尔飞机公司当时打算重新设计自家的九缸木星发动机，并用铝材作为缸头主要材料。解决方案是用了Y合金，这是一种具有高热强度的新材料。但Y合金铸造工艺复杂，布里斯托尔该用制造实心锻造件的方式加工缸头每个部件。（PS：Y合金是通过无数极强金属间化合物的微小沉淀颗粒在内部增强防止材料在应力下改变属性，在炉温下金属间化合物可溶于铝，但当材料冷却时候，他们的溶解度变低，然后从微小簇状沉淀；整个过程称之为沉淀硬化，广泛用于强化金属。）
1940年，随着二战中美军飞机大量采用铝材，这个技术很快进入了摩托车行业。风冷摩托车发动机率先采用，哈雷戴维森也开始用铝制汽缸盖来提高热效率；在这之后，铝材在摩托车发动机这部分的领域终于进入了一个突飞猛进的时代，直到现在依旧为首选材质。
对于摩托车发动机材料的发展及未来，你觉得还会往哪方面发展，欢迎留言讨论及分享！
作者：DQ
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