全铝发动机在材质,散热性等方面确实优于铸铁发动机,但更多的时候,全铝发动机却相比较于铸铁发动机不尽如人意。 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。在加上已经阐述过的有关于体积的结论,因此,当汽车的引擎体积要求较小时,使用铝缸体就很难达到铸铁缸体的强度。所以说,高增压的引擎大多采用铸铁缸体。在这两方面,全铝发动机明显要逊色于铸铁缸体发动机。 再次是发动机的摩擦系数。现在的轿车引擎,为了降低往复运动的部件惯性,通常会提高转速和响应的速度,活塞也大多使用铝合金作为材料。如果气缸壁采用铝材料。铝和铝之间的摩擦系数就比较大。为此,引擎的性能就会大大受到影响,相反,铸铁发动机就不会产生如此的问题,因此在这方面,铸铁缸体也是优于全铝发动机的。 需要说明的是,企业常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,仍被称作为铸铁发动机。但事实上,早在很多年以前,汽车厂家的发动机就已经大规模地采用全铝缸盖了。由于缸盖本身的重量并不大,所以汽车制造商热衷于它并非是由于它的重量轻,而是由于它具有良好的散热性能。随着发动机技术的飞速发展,四气阀结构成为了发动机的主流设计趋势。与两气阀发动机相比,每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量,因此采用全铝缸盖是最好的解决办法。 出于成本的考虑,气缸体采用全铝的设计要比气缸盖要晚得多。气缸体是发动机上最重的部分,因而使用铝合金材料可以减轻发动机的重量,从而达到减轻整车重量的目的。这一点对于前置前驱的轿车来说,显得尤为可贵。然而,殊不知,材质的变化需要更多成本的支出,由于材料价格和加工工艺的不同,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。在这一诉求点上,显然是铸铁缸体的发动机占优。 铝合金机体的优点: 1、全铝机体与铝活塞的热膨胀系数相同,因此,活塞与气缸的间隙可以控制到最小,从而可以降低噪声和机油消耗量。 2、由于铝合金的导热性很好,因此采用全铝机体可以提高压缩比,有利于提高发动机的功率。 3、铝合金机体质量轻,有利于前置发动机前轮驱动的轿车前后轮载荷的合理分配。 4、由于铝合金机体的散热性能好,可以减少冷却液容量,减少散热器尺寸,使整个发动机轻量化。
引擎铁制和铝制有什么区别和利弊?
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
谈谈铸铁与全铝发动机的优点与缺点!
不要以为铝合金缸体就一定好,铸铁缸体也有自己的好处!!!
谈谈铸铁和铝合金缸体优缺点 (转贴)
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,
盲刀我一时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。
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。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。
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。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。
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。
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,一开始盲刀就提到,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 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)。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。
铁质与铝质相比抗冲击性能更强(就是更结实)更耐高温。但导热性比铝差,发动机机体散热稍差于铝质,而且重量比铝质要重很多。
由于很耐高温所以铁质发动机多用于货车、长途大巴、推土机等经常会长时间运转的重型车辆。
铝质好就好在轻上,众所周知:马力一定时车子的加速性能同车子的重量成反比,全铝发动机的车子比铁质的轻很多所以加速更快极速更高,但由于铝的耐热性实在不怎么样(几百度就化了)从而使铝质发动机不能长时间工作(一般3到4个小时),所以多用在对性能要求比较高小轿车上(这也是为什么小车不能长时间连续工作的原因)
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。