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意甲赞助商:铸铁和铝合金发动机缸体优缺点

产品名称:  意甲赞助商:铸铁和铝合金发动机缸体优缺点
产品类型:  低合金铸铁
产品说明:

  意甲赞助商: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,美国的Ford Taurus的155hp 3.0L OHV V6是铸铁缸盖(Taurus另有3.0L DOHC全铝V6版本),除了这个老古董,还真是想不起来别的了。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,原因后面讲。我们先看看铝缸体和铸铁缸体各自的优缺点。

  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。比如,同为Chrysler的引擎,同样的2V OHV结构,Viper SRT10的8.3L全铝V10的引擎重量实际上和300C的5.7L铸铁缸体V8差不多。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。

  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。EA827/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。

  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,基本上不太容易。这一点上铸铁缸体占优。

  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。

  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了。铸铁就没有这样的问题。这一点上是铸铁缸体占优。

  回想一下,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。设想一下,EA888采用的82.5mm缸径,汽缸中心间距只有88mm,如果在除去冷却水通道和铸铁缸衬,那么铝制的气缸壁是不是就太薄了呢?而且,EA888的CG 25灰铸铁,实际上是比通常的铸铁已经轻了很多,整个EA888缸体重量是33kg。而Audi 3.1L FSI V6的全铝缸体也是同样的重量。但是你要知道,3.1L 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,你不可能指望EA888这种级别的引擎采用。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,如果EA888采用普通结构的铝缸体,那么节省的重量不会超过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。

  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。查看全文》

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