不要以为铝合金缸体就一定好,铸铁缸体也有自己的好处!
引擎的材料方面,通常人们常谈论到主要是缸体和缸盖的材料,比如常说的全铝引擎,就是指缸体和缸盖都是
用铝合金铸造.
当今的引擎,缸盖不是铝合金的已经很少了,所以缸盖我们就不讨论了.
说说缸体.刚才说到全铝引擎缸体自然是铝合金制造的,其实不全对.大部分“全铝”引擎也要使用铸铁缸衬.
1）重量
铝的比重比铸铁要轻,满足强度要求的前提下,铝缸体要轻许多. 引擎轻,就可以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,铝的比重轻,单位体积的铝结构强度要小于铸铁,所以铝缸体通常体积反而大些.
这一点上铸铁缸体占优.
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,如果使用铝缸体,基本上不太容易.
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
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
现在的引擎,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是比较大的,这样引擎的性能就受很大影响.铸铁就没有这样的问题.
这一点上是铸铁缸体占优.
因此,全铝引擎缸体不一定真是“全铝”的.其实说到这里,从第3点和第6点出发您就能够找到答案.为了
克服这些缺点,铝缸体通常也要使用铸铁的或者钢制的气缸内衬.没有铸铁或者钢制缸衬的,因为它在气缸内壁部分使用了硅铝合金来克服前面说的缺点.这样,它就比一般的铝缸体要更轻.而这种工艺是非常昂贵的,而且,这种技术也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 V10TDI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）.所以, 所以全铝的发动机散热性稍微好点,因为成本相应也高,不过大部分情况下都是一种心理感觉,觉得买全铝的档次高,实际上是厂家使用后增加利润的方式.从性能和保修上都差不多的
又一说法：
当前,汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种.在柴油发动机中,铸铁缸体占绝大部分.从使用来看,铸铝缸体的优势就是重量轻,通过减轻重量实现省油.除了重量上的差别以外,在生产过程中,铸铁缸体和铸铝缸体也有很多不同.铸铁生产线占地面积大,对环境污染大,加工工艺复杂；而铸铝缸体的生产特点恰好相反. 铁和铝的物理性能不同.铸铁的缸体热负荷能力更强,在发动机的升功率方面,铸铁的潜力更大.铝制缸体发动机内部仍然有一部分使用铸铁材料,特别是气缸,要使用铸铁材料.铝发动机的劣势首先是体积.由于铝的比重较轻,因此铝的单位体积结构强度就要小于铸铁,所以铝缸体的体积通常会比铸铁的要大一些,很难达到铸铁缸体的紧凑与小体积.其次是耐腐蚀性及强度.众所周知,铝容易与燃烧时产生的水发生化学反应,因此,耐腐蚀性远不及铸铁缸体,尤其对温度压强都更高要求的增压引擎更是如此.再次是发动机的摩擦系数.铸铁缸体也是优于全铝发动机的采用铝合金缸体的发动机自然会比铸铁发动机的价格要高出一截.采访中,多位业内人士明确表示,在10万元及以下级别的A级轿车中,拥有全铝发动机未必就是好事.其理由除了上述之外,更多地来自于成本与价格铝制缸体发动机内部仍然有一部分使用铸铁材料,特别是气缸,要使用铸铁材料.铸铝与铸铁在燃料燃烧后热膨胀率不统一,就是通常所说的变形一致性出现问题,这是铸铝缸体在铸造工艺上的一个难题.在发动机工作时,配装有铸铁气缸的铸铝缸体发动机就要满足密封要求.如何解决这个难题,是铸铝缸体企业特别关注的问题.”陈笠宝说. 有关专家指出, 除了技术上的难题以外,在同等排量的情况下,虽然铸铝缸体发动机比铸铁缸体发动机轻20公斤左右,但相对于整车的重量来说,铸铝缸体发动机对减轻车身重量的贡献并不明显.
对于发动机性能来说,肯定是铁的好,因为铁的强度高,被改造能力强.对于普通汽车发动机来说,是铝的好,因为铝的较轻,而且铝合金可以达到普通街车发动机的强度要求.
传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的,但是铸铁有着许多先天的不足,例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等,所以,许多发动机厂商都在寻找更适合的材料制造发动机的构成部件.
我们日常所说的全铝发动机是指缸盖和缸体都是铝合金制造的发动机.而缸盖是铝合金,缸体是铸铁的发动机,一般我们还是称作铸铁发动机.现在,全铝发动机已经在大量的车型上被采用,在国外,罗孚的k系列发动机,宝马的M52直列六缸发动机,日产的VQ发动机,捷豹的-AJ－V8发动机、奔驰的V6和V8发动机、通用的LS1和北极星V8发动机、标致的2升四缸发动机和通用的新型直列四缸发动机等等都是采用铝合金制造.国内的许多小排量发动机也逐步采用全铝发动机,如国产铃木系列的发动机G13、K14等.甚至包括一些国产发动机也采用铝合金材质了,最著名的就是东安动力开发的468发动机,这款发动机被配备在哈飞路宝和昌河爱迪尔上,获得了很大的成功.
发动机的响应性与发动机部件的运动惯性是分不开的,发动机的运动部件包括曲轴、活塞、连杆等.由于曲轴要求瞬间强度非常高,所以只能采用高强度钢来制造.
活塞就没有曲轴这样的局限了,在高转速发动机上,通常都是用铝合金来制造活塞.更轻的活塞重量能产生更高的发动机转速,从而能获得更大的动力输出.
使用铝合金来制造活塞,成本并不是非常昂贵,主要问题是出在摩擦阻力上.在发动机运转的时候,活塞与气缸壁之间肯定会产生摩擦.而铝和铝直接的摩擦系数是很高的,它比铝和铸铁之间的摩擦系数要高得多.这样一来,如果全铝缸体配合全铝活塞,发动机运转的时候摩擦阻力就会非常大,这显然是不可取的,这也就是为何许多发动机使用铝合金活塞,但必须使用铸铁缸体的原因.但如果为了采用全铝缸体而采用铸铁活塞,那显然是更得不偿失的.
