鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)真的比鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)好嗎?那為什么大眾一直用鑄鐵呢?
首先,我來說說發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋
眾所周知,發(fā)動(dòng)機(jī)的主體由三部分組成:頂部氣缸蓋、中間氣缸體和底部油底殼。目前大部分發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋都是鋁制的,因?yàn)殇X本身的散熱性比鑄鐵好。作為燃燒室的一部分,進(jìn)氣門和排氣門以及氣門導(dǎo)管安裝在氣缸蓋上,這些零件在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生很高的熱量。進(jìn)氣和排氣凸輪和氣門導(dǎo)管由曲軸旋轉(zhuǎn)濺出的機(jī)油潤(rùn)滑和冷卻。一方面熱量高,另一方面不能使用壓力潤(rùn)滑。隨著加工技術(shù)的成熟,越來越多的發(fā)動(dòng)機(jī)使用散熱性更好的鋁制氣缸蓋。
再來說說發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。
氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體,承載著曲軸、活塞、連桿等部件,為活塞提供運(yùn)行的環(huán)境。氣缸體內(nèi)的混合氣燃燒,產(chǎn)生最大推力,使活塞向下運(yùn)行。氣缸體的工作條件非常惡劣,需要承受燃燒時(shí)壓力和溫度的急劇變化以及活塞運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈摩擦。鑄鐵和鋁的物理性質(zhì)也不一樣,所以高手干脆就兩種缸的優(yōu)劣睡了。
鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn):
鑄鐵缸體的熱負(fù)荷能力會(huì)更強(qiáng),在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力提升方面更有潛力。這也是大部分柴油機(jī)使用鐵缸的原因。鐵發(fā)動(dòng)機(jī)可以做得更緊湊。鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和氣缸的摩擦系數(shù)比較低,鐵有很強(qiáng)的耐腐蝕性。
鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn):
鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)比鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)重20%-30%。車重每減少10%,油耗可以降低6%-10%,這在提倡節(jié)能環(huán)保的今天無疑是一個(gè)劣勢(shì)。鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的導(dǎo)熱性會(huì)比鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)差。南方啟動(dòng)鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)2分鐘,水溫表基本可以上升一格(4格米),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升快,有利于發(fā)動(dòng)機(jī)盡快進(jìn)入工作狀態(tài)。鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的加工成本高,耗時(shí)長(zhǎng)。生產(chǎn)線占地多,污染大,工藝復(fù)雜。
鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn):
重量輕——降低油耗,提高車輛經(jīng)濟(jì)性,減少發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失,提高功率利用率;散熱快——能優(yōu)化燃燒室工作環(huán)境,提高發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命;快速加熱-使氣缸蓋和氣缸體更快達(dá)到工作溫度,減少加熱時(shí)間;膨脹率相同——缸體和鋁活塞熱膨脹系數(shù)完全相同,減少了間隙變化,降低了沖擊噪音和油耗,缸蓋和缸體熱膨脹相同,減少了冷熱沖擊產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn):
體積更大——因?yàn)殇X的密度比鑄鐵低,所以鑄鋁單位體積的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度肯定比鑄鐵低,同等功率下鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)的體積會(huì)比鑄鐵大,所以鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)體積更大,占據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間更大;耐腐蝕性相對(duì)較差——在高溫環(huán)境下容易與汽油燃燒產(chǎn)生的水發(fā)生反應(yīng),會(huì)不斷侵蝕鋁表面,降低發(fā)動(dòng)機(jī)壽命;摩擦系數(shù)低——鋁件更容易發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。
師傅總結(jié):一般來說,民用車的發(fā)動(dòng)機(jī)用什么材料做的意義不大,因?yàn)槊裼密嚥粫?huì)像性能車一樣對(duì)車輛的每個(gè)環(huán)節(jié)都爭(zhēng)分奪秒。只是用鋁合金氣缸的廠家更有誠(chéng)意。對(duì)于家用車來說,鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)沒什么不好。鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)還是有一定優(yōu)勢(shì)的,從喜歡渦輪增壓技術(shù)的大眾發(fā)動(dòng)機(jī)就能體現(xiàn)出來,但是鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)在喜歡自吸技術(shù)的日系車上更受歡迎,鋁合金氣缸重量更輕,散熱更好。
重量輕最大的好處就是操控更靈活。理論上,輕量化會(huì)帶來更低的油耗。鑄鐵缸體的優(yōu)點(diǎn)是更堅(jiān)固。如果用性能要求高的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)缸體進(jìn)行改裝,一定比鋁合金好。所以買車的時(shí)候不用考慮鑄鐵和鑄鋁誰更差,根據(jù)各自的特點(diǎn)選擇最適合自己的。
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