铝合金缸体有什么好处?
铝合金缸体好处有:1、散热效果好;2、机体重量低;3、可以减轻整车的安装重量。但是铝合金散热很好这一特性会使得再制造机体的时候给机体铸造过程带来技术难题,技术参数要求比较高。采用缸体压铸方式生产发动机缸体,可缩短工艺路线,提高生产率,具有明显的技术优势和经济优势,随着人们对环保和轻量化的要求日益提高,汽车中的许多关键部件,如发动机缸体等,逐渐转向采用压铸生产。
汽车发动机缸体材料铝合金和铸铁材料各有利弊。
在过去发动机缸体都是铸铁材质的,因为铸铁件有很好的抗腐蚀性和防锈能力,同时也有很好的耐磨性,缸体强度好,有抗压不易变形等优点,所以很多大型发动机还是使用铸铁缸体,并且一直被使用至今。
铝合金材质的缸体优势在于重量更低,散热效率更好,降低车辆的重量就相当于节省燃油了,所以越来越多的小型车辆都是在使用铝合金缸体。但是铝合金缸体耐磨性不足,需要安装缸套来提高发动机使用寿命,铝合金缸体的造价也比铸铁的要高一些。由于铝合金材质强度不高,所以在大型的柴油发动机上很少使用。
缸体冷却方式
为了保证气缸表面能在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖随时加以冷却。冷却方式有两种:一种用冷却液来冷却(水冷);另一种用空气来冷却(风冷)。
汽车发动机上采用较多的是水冷却。发动机用水冷却时,气缸周围和气缸盖中均有充入冷却液的空腔,称为水套,气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的。发动机用空气冷却时,在气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片,以增加散热面积,保证散热充分。一般风冷发动机的缸体与曲轴箱是分开铸造的。
发动机用的材质,这方面现在主要分两种。一种是铝合金的,另外一种是铸铁的。
铝合金的优点:缸体质量更轻,散热更好。质量轻带来的最大的好处就是操控更灵活,理论上讲质量轻会带来更低的油耗;铸铁缸体,唯一的优点就是更结实一些,如果对性能要求很高的车主铸铁发动机缸体用来改装一定比铝合金的要好些。
铝合金就是是散热性能非常好,这一点的是铸铁所不能够比的。而铸铁:首先说它的抗变形能力特别强的。而铸铁的热负荷承受能力是很大的,这是铝合金材质比不了的。所以现在有些高端汽车品牌,特别是涡轮增压式的发动机,它的发动机的缸体材质,依然采用是铸铁的。为的就是能承受高热量,有较高的抗变形能力。
(图/文/摄: 黎彩英)小鹏汽车P7 Model Y AION V 理想ONE 蔚来EC6 Model X @2019
2、有很多豪华汽车品牌使用的都是铝制发动机,因为发动机本身的质量比较轻,汽车本身的重量也会减轻。
3、据研究表明,汽车本身的重量每减少10%,燃油消耗就会降低6-8%,由此可见,这就是为什么有很多汽车厂家都是用铝制发动机的原因,这不仅会降低汽车的油耗,同时还能提高汽车的知名度。
4、虽然铝制发动机的质量比较轻,但是铝制发动机耐高温的效果不是很好,为了应对铝制发动机的耐受度问题,很多汽车厂商都采取了两种方式,一种是在气缸内外增加一层缸套,这样高温高压的耐受度就由缸套来承担,另外一种方法就是增加一些金属元素,通过这些金属元素来提高铝制发动机的耐受度,但是这会导致铝制发动机的生产成本提高。
5、总的来说,铝制发动机的特性还是非常好的,尤其是发动机本身的质量较轻,但是铝制发动机的制造成本比较高,既有优势也有劣势。
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在过去我们的发动机缸体都是铸铁材质的,因为铸铁件有很好的抗腐蚀性和防锈能力,同时也有很好的耐磨性,缸体强度好,有抗压不易变形等优点,所以很多大型发动机还是使用铸铁缸体被使用至今。
铝合金材质的缸体是近些年流行起来的,铝合金材质的缸体优势在于重量更低,散热效率更好, 降低车辆的重量就相当于节省燃油了,所以越来越多的小型车辆都是在使用铝合金缸体。
现在汽车缸体材料,主要是铸铁和铝合金两种材料,关于汽车缸体材料铝合金和铸铁哪个好,这个不是绝对的,但是两者各有优缺点。
铝合金材料的优点:
1、重量轻是相对于铸铁的最大优势,减轻重量可以让汽车更省油。在同排量发动机中,采用铝制缸体发动机,可减轻约20公斤的重量。汽车重量减轻10%,油耗可降低6%至8%
2、散热效果好,提高工作效率,使用寿命长
铝合金材料的缺点:
1、与铸铁相比,铝合金原材料成本高很多是最大的缺点
2、在结构强度和耐蚀性上,铝合金的耐磨性比铸铁差
铸铁材料的优点:
1、低成本、低价格、成熟的制造工艺
2、气缸强度和耐磨耐蚀性能优于铝合金,发动机输出更好
铸铁材料的缺陷:
1、铸铁生产线占地面积大,环境污染大,加工工艺复杂
2、散热性能差,发动机重量过大
由于两者的优缺点不同,铸铁材料的气缸体被广泛使用,大多数柴油机采用铸铁制成。一些高端汽车发动机可能由铝合金制成。
其实选择哪种材质的发动机,对日常用车没有太大影响。不过铝合金发动机迎合了当前节能、环保、轻量化的趋势,价格稍贵一些。铸铁发动机虽然技术不先进,但有自己的优势,更便宜、更耐用。同样排量的铝合金块能承受100kw,铸铁块能承受200kw。
铸铁发动机虽然比较落后,缺点很多,但也有它的优点。铸铁发动机缸体比铝合金具有更高的硬度、抗变形能力、高压、高温、耐腐蚀,成本更低。控制成本是许多汽车制造商一直在做的事情,这就是为什么即使落后于他们仍然存在的原因。但随着环保和轻量化需求的增加,铝合金发动机可能会慢慢取代铸铁发动机,这是汽车发展的必然趋势。
各有优势
铝的优势:
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。在同等排量的发动机中,使用铝缸体发动机,能减轻20公斤左右的重量。汽车的自身重量每减少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。据最新资料,国外汽车自身重量与过去相比减轻了20%~26%。
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。从市场竞争的角度来说,铸铝缸体具有一定的优势。
铁的优势:
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。打个比方,一台1.3升排量铸铁发动机的输出功率可以超过70kW,而一台铸铝发动机的输出功率只能达到60kW。
1.5升排量铸铁发动机通过涡轮增压等技术,可以达到2.0升排量发动机的动力要求,而铸铝缸体发动机则很难达到这一要求。 所以很多人在驾驶福克斯低速行驶时同样能爆发出惊人的扭力输出,不仅利于车辆的起步、加速,还可以提早实现换档,达到节油的效果。
缸体冷却方式
为了保证气缸表面能在高温下正常工作,必须对气缸和气缸盖随时加以冷却。冷却方式有两种:一种用冷却液来冷却(水冷);另一种用空气来冷却(风冷)。
汽车发动机上采用较多的是水冷却。发动机用水冷却时,气缸周围和气缸盖中均有充入冷却液的空腔,称为水套,气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的。
发动机用空气冷却时,在气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片,以增加散热面积,保证散热充分。一般风冷发动机的缸体与曲轴箱是分开铸造的。
发动机缸体铸铁和铝合金的差异,最大的差异是重量和能力不同。铸铁:耐高温不容易变形,铸铁发动机磨损后维修简单,成本低。铝合金质量轻发热快轻量化的铝发动机,能有效减轻发动机本身的重量,达到相对省油的目的。发动机用材料现在主要分为两种。一种是铝合金,另一种是铸铁。铝合金优点,气缸体质量更轻,发热更好。
质量轻量化最大的优点是操作更灵活。理论上说,如果质量轻,燃料消耗就会减少。铸铁块,唯一的优点是更结实。也就是说,对性能要求较高的车主铸铁发动机缸体,与其说是铝合金,不如说是翻新。铝合金的冷却性能很好,这一点是铸铁无法比拟的。铸铁它的抗变形能力特别强。铸铁的热负荷承受能力很大,这是铝合金材料所不能比拟的。
因此,目前一些高档汽车品牌,特别是涡轮增压发动机,该发动机的气缸材料仍然是铸铁。为了能抵抗高热量,具有很高的抗变形能力。铝合金材料的优点:重量轻是比铸铁最大的优点,减少重量会使汽车更节省燃油。在同等排量的发动机上使用铝缸发动机可以减少20公斤左右的重量。汽车本身的重量每减少10%,燃料消耗就可以减少6%到8%冷却效果好,提高生产率的同时延长服务寿命。
与铸铁相比,铝合金原材料成本高是最大的劣势在结构强度、耐蚀性和耐磨性方面,铝比铸铁差铸铁材料的优点,成本低价格低、制造工艺成熟气缸强度和耐磨性及耐蚀性优于铝合金,对发动机输出更好,铸铁材料的缺点,铸铁生产线占地面积大,环境污染大,加工工艺复杂散热性能不好,发动机重量太重,由于两者的优缺点不同,铸铁材料的汽缸可以应用得更广泛,柴油机大部分是铸铁材料。一些高级汽车发动机可以使用铝合金材料。