全铝发动机对比铸铁发动机,各自的优势是什么?

全铝发动机对比铸铁发动机,各自的优势是什么?

汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种,比较铝缸体和铸铁缸体各自的优缺点(缸盖大多是铝合金的):1)重量铝的比重比铸铁小,满足强度要求的前提下,铝缸体要轻许多。引擎轻,可对整车的重量分布发挥积极的影响,整车质量也轻些。所以,这一点上铝缸体占优。2)体积 同样的原因,铝的比重小,单位体积的铝结构强度小于铸铁,所以铝缸体通常体积反而大些。EA113/EA888的缸体气缸中心距88mm,而已有的版本缸径可以到82.5mm,除去冷却水通道实际上气缸壁相当薄。这样,整个引擎就很紧凑,体积小。铝缸体较难达到这样的效果。这一点上铸铁缸体占优。

全铝发动机对比铸铁发动机,各自的优势是什么?

【补充:球墨铸铁抗拉强度能做到1000MPa以上,而航空7075铝合金的抗拉强度是524MPa,铁的密度是7.85,铝是2.7,故为了获得同等强度,铝合金的体积大约需要增加一倍,但重量约轻40%】3)耐腐蚀性和强度 铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用,耐腐蚀性不及铸铁缸体,尤其对温度压强都更高的增压引擎更是如此。而且前边关于体积的结论,反过来说,当你的引擎体积要求比较小时,使用铝缸体通常难以达到铸铁缸体的强度。所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体,比如(9代以前)EVO的286hp 2.0L I4 (4G63), 就始终都是铸铁缸体。它的改装极限之高也是有口皆碑的。如果使用铝缸体,可能不太容易。这一点上铸铁缸体占优。4)成本 成本自然是铝缸体要贵,没什么可解释的。这一点上铸铁缸体占优。5)抗爆性和散热性 铝的导热更快,所以冷却性能好,可以帮助引擎减少非正常燃烧的发生概率,同样的压缩比,铝缸体引擎可以比铸铁缸体引擎使用更低标号的汽油。这一点上铝缸体占优。6)摩擦系数 为了降低往复运动的部件的惯性,提高转速和响应速度,活塞大多使用铝合金作为材料。如果气缸壁也是铝的,铝和铝之间的摩擦系数比较大,这样引擎的性能就受很大影响了。铸铁就没有这样的问题。这一点上是铸铁缸体占优。

全铝发动机对比铸铁发动机,各自的优势是什么?

【补充:某些号称“全铝”发动机也要使用铸铁缸衬】结论: 铝机头的优势:轻,散热好;铁机头的优势:便宜,坚固程度优异。举例:大众EA888的CG 25灰铸铁,实际上是比通常的铸铁已经轻很多,整个EA888缸体重量是33kg。而Audi 3.0L TFSI V6的全铝缸体也是同样的重量。但FSI是非常昂贵的引擎,因为它是真正全铝,没有铸铁或者钢制缸。它在气缸内壁部分使用了硅铝合金,来克服这些缺点,比一般的铝缸体要更轻。而这种工艺是非常昂贵的,不可能指望EA888这种级别的引擎采用。全铝技术 难以耐受增压后的工作环境,目前增压的引擎,即便是铝缸体,也必有缸衬,除非是昂贵到Touareg V10 TDI那台柴油机的程度(它是全铝引擎,也没有铸铁缸衬,汽缸内壁是采用一种金属离子喷镀工艺处理过的,“贵”就一个字)。如果EA888采用普通结构的铝缸体,那么节省的重量会超过10kg,而体积反而会更大。而EA888总重只有150+kg,所以这不超过10kg的减重似乎意义不大。反过来,铸铁缸体带给EA888的更高的增压极限就更有实际意义了。

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