全铝发动机与铸铁发动机的区别.doc

全铝发动机与铸铁发动机的区别当前，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。”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， 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，一开始我就提到，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 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