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《鋁合金和鑄鐵缸體對(duì)比》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、談?wù)勮T鐵和鋁合金缸體優(yōu)缺點(diǎn)??引擎的材料方面，通常人們常談?wù)摰街饕歉左w和缸蓋的材料，比如常說的全鋁引擎，就是指缸體和缸蓋都是用鋁合金鑄造。當(dāng)今的引擎，缸蓋不是鋁合金的已經(jīng)很少了，美國的Ford?Taurus的155hp?3.0L?OHV?V6是鑄鐵缸蓋（Taurus另有3.0L?DOHC全鋁V6版本），除了這個(gè)老古董，盲刀我一時(shí)還真是想不起來別的了。所以缸蓋我們就不討論了。說說缸體。剛才說到全鋁引擎缸體自然是鋁合金制造的，其實(shí)不全對(duì)。大部分“全鋁”引擎也要使用鑄鐵缸襯，原因后面講。我們先看看鋁缸體和鑄鐵缸體各自的
2、優(yōu)缺點(diǎn)。1）重量鋁的比重比鑄鐵要輕，滿足強(qiáng)度要求的前提下，鋁缸體要輕許多。比如，同為Chrysler的引擎，同樣的2V?OHV結(jié)構(gòu)，Viper?SRT10的8.3L全鋁V10的引擎重量實(shí)際上和300C的5.7L鑄鐵缸體V8差不多。?引擎輕，就可以對(duì)整車的重量分布發(fā)揮積極的影響，整車質(zhì)量也輕些。所以，這一點(diǎn)上鋁缸體占優(yōu)。2）體積同樣的原因，鋁的比重輕，單位體積的鋁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要小于鑄鐵，所以鋁缸體通常體積反而大些。EA827/EA113/EA888的缸體氣缸中心距88mm，而已有的版本缸徑可以到82.5mm，除去冷卻水通
3、道實(shí)際上氣缸壁相當(dāng)薄。這樣，整個(gè)引擎就很緊湊，體積小。鋁缸體較難達(dá)到這樣的效果。這一點(diǎn)上鑄鐵缸體占優(yōu)。3）耐腐蝕性和強(qiáng)度鋁容易和燃燒時(shí)產(chǎn)生的水發(fā)生化學(xué)作用，耐腐蝕性不及鑄鐵缸體，尤其對(duì)溫度壓強(qiáng)都更高的增壓引擎更是如此。而且前邊關(guān)于體積的結(jié)論，反過來說，當(dāng)你的引擎體積要求比較小時(shí)，使用鋁缸體通常難以達(dá)到鑄鐵缸體的強(qiáng)度。所以高增壓的引擎很多都采用鑄鐵缸體，比如EVO的286hp?2.0L?I4?(4G63)，就始終都是鑄鐵缸體。它的改裝極限之高也是有口皆碑的。如果使用鋁缸體，基本上不太容易。這一點(diǎn)上鑄鐵缸體占優(yōu)。4）成
4、本成本自然是鋁缸體要貴，沒什么可解釋的。這一點(diǎn)上鑄鐵缸體占優(yōu)。5）抗爆性鋁的導(dǎo)熱更快，所以冷卻性能好，可以幫助引擎減少非正常燃燒的發(fā)生概率，同樣的壓縮比，鋁缸體引擎可以比鑄鐵缸體引擎使用更低標(biāo)號(hào)的汽油。這一點(diǎn)上鋁缸體占優(yōu)。6）摩擦系數(shù)現(xiàn)在的引擎，為了降低往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件的慣性，提高轉(zhuǎn)速和響應(yīng)速度，活塞大多使用鋁合金作為材料。如果氣缸壁也是鋁的。鋁和鋁之間的摩擦系數(shù)是比較大的，這樣引擎的性能就受很大影響了。鑄鐵就沒有這樣的問題。這一點(diǎn)上是鑄鐵缸體占優(yōu)?；叵胍幌?，一開始盲刀就提到，全鋁引擎缸體不一定真是“全鋁”的。其實(shí)說
5、到這里，從第3點(diǎn)和第6點(diǎn)出發(fā)您就能夠找到答案。為了克服這些缺點(diǎn)，鋁缸體通常也要使用鑄鐵的或者鋼制的氣缸內(nèi)襯。設(shè)想一下，EA888采用的82.5mm缸徑，汽缸中心間距只有88mm，如果在除去冷卻水通道和鑄鐵缸襯，那么鋁制的氣缸壁是不是就太薄了呢？而且，EA888的CG?25灰鑄鐵，實(shí)際上是比通常的鑄鐵已經(jīng)輕了很多，整個(gè)EA888缸體重量是33kg。而Audi?3.1L?FSI?V6的全鋁缸體也是同樣的重量。但是你要知道，3.1L?FSI是非常昂貴的引擎，因?yàn)樗钦嬲X，沒有鑄鐵或者鋼制缸襯的，因?yàn)樗跉飧變?nèi)壁部分使
6、用了硅鋁合金來克服前面說的缺點(diǎn)。這樣，它就比一般的鋁缸體要更輕。而這種工藝是非常昂貴的，你不可能指望EA888這種級(jí)別的引擎采用。而且，這種技術(shù)也難以耐受增壓后的工作環(huán)境，目前增壓的引擎，即便是鋁缸體，也必有缸襯，除非是昂貴到Touareg?V10TDI那臺(tái)柴油機(jī)的程度（它是全鋁引擎，也沒有鑄鐵缸襯，汽缸內(nèi)壁是采用一種金屬離子噴鍍工藝處理過的，“貴”就一個(gè)字）。所以，如果EA888采用普通結(jié)構(gòu)的鋁缸體，那么節(jié)省的重量不會(huì)超過10kg，而體積反而會(huì)更大。而EA888總重只有150+kg，所以這不超過10kg的減重似乎
7、意義不大。反過來，鑄鐵缸體帶給EA888的更高的增壓極限就更有實(shí)際意義了。當(dāng)前，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體分鑄鐵和鑄鋁兩種。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，鑄鐵缸體占絕大部分。近年來，隨著汽車工業(yè)快速發(fā)展，轎車迅速進(jìn)入普通百姓的生活，同時(shí)，車輛的節(jié)油性能逐漸受到重視。減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，可以省油。采用鑄鋁缸體，可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。????從使用來看，鑄鋁缸體的優(yōu)勢就是重量輕，通過減輕重量實(shí)現(xiàn)省油。在同等排量的發(fā)動(dòng)機(jī)中，使用鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)，能減輕20公斤左右的重量。汽車的自身重量每減少10％，燃油的消耗可降低6％～8％。據(jù)最新資料，國外汽車自身
8、重量與過去相比減輕了20％～26％。從節(jié)油的角度看，鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)油方面的優(yōu)勢頗受人們關(guān)注。????除了重量上的差別以外，在生產(chǎn)過程中，鑄鐵缸體和鑄鋁缸體也有很多不同。鑄鐵生產(chǎn)線占地面積大，對(duì)環(huán)境污染大，加工工藝復(fù)雜；而鑄鋁缸體的生產(chǎn)特點(diǎn)恰好相反。從市場競爭的角度來說，鑄鋁缸體具有一定的優(yōu)勢。由于鑄鋁缸體有這樣的優(yōu)勢，自然資源貧乏的日本就主要發(fā)展鑄鋁缸體的發(fā)
