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6个指标分析铝合金发动机和铸铁发动机有哪些好处


  6个指标分析铝合金发动机和铸铁发动机有哪些好处
  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东莞铸造厂铝合金铸造。
  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。
  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。
  最后,铝合金发动机和铸铁发动机各有利弊,没有绝对的好坏之分……
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