有人會有這樣的言論「如果廠家使用了鑄鐵的發動機,那麼其就是為了偷工減料,所以說全鋁的發動機會更好一些」那麼問題來了,鑄鐵的發動機和全鋁的發動機,到底哪個更好一些呢?或者說還是各有各的優點呢?
現在的發動機中,汽油發動機的缸體有鑄鐵和鑄鋁兩種,而柴油發動機中鑄鐵的缸體佔到很大一部分。
先說說為什麼以前的發動機都是使用鑄鐵發動機?
隨著汽車工業的進步,全鋁發動機越來越多運用在汽車製造上,採用傳統鑄鐵發動機車也越來越少。但也有個例外,比如大眾,到現在為止,大部分車型還都是使用這種發動機呢!我覺得大眾之所以把鑄鐵發動機用到現在,最大的一個原因就是成本低,技術成熟。
當然除了造價便宜外,它還有一些優點的。比如抗變形,因為鐵本身就質地堅硬,再加上比較耐高溫,所以,鑄鐵發動機在高溫高壓環境下不容易變形。而且,鐵的抗腐蝕性也是很好的,鑄鐵發動機抗負荷能力更強,同體積的鑄鐵發動機與鋁製發送機相比可以爆發更大的功率,比如1.5L排量的鑄鐵發動機,要是在渦輪增壓下,是能獲得2.0L排量動力要求的。
重量
鋁的比重比鑄鐵要輕,滿足強度要求的前提下,鋁缸體要輕許多。引擎輕,就可以對整車的重量分布發揮積極的影響,整車質量也輕些。所以,這一點上鋁缸體佔優。
油耗
使用鋁缸體發動機,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%,所以全鋁發動機油耗更低一些。所以,這一點上鋁缸體佔優。
體積
同樣的原因,由於鋁的比重較輕,因此鋁的單位體積結構強度就要小於鑄鐵,所以鋁缸體的體積通常會比鑄鐵的要大一些,那麼就很難達到鑄鐵缸體的緊湊與小體積了。
鑄 鋁發動機的劣勢:首先是體積,因為鋁的密度比鐵小,所以單位體積的結構強度肯定是小於鐵的。所以鑄鋁發動機的體積一般會比鑄鐵的大一些。然後是耐腐蝕性,鋁在高溫的環境中很容易與汽油燃燒產生的水發生反應,會不斷的侵蝕鋁製表面,減小發動機的壽命。再來看發動機內的摩擦係數,物理特 性決定了鑄鐵缸體的摩擦係數是優於全鋁發動機的。
從物理性能來說,鑄鐵的缸體熱負荷能力會更強一些,所以在發動機的功率提升方面會更有潛能,所以柴油發動機大都採用鑄鐵的缸體。
鋁合金氣缸壁目前還只能出現在中高端車型上,因為它們能夠採用一些昂貴的技術來強化氣。比如寶馬的B系列發動機、日產GT-R的3.8升雙渦輪增壓發動機等等,都是將鋁合金氣缸壁表面噴上一種離子鍍層,變成像鑄鐵一樣堅固、耐磨。
雖然表面強化技術在近些年來發展很快,但是成本仍然沒有降低到可以全部普及的程度。接下來的時間,如何降低這項技術的工藝成本將會成為一大課題,也是徹底取代全鋁發動機進步的關鍵。
目前一些豪華車採用的全鋁發動機,為了應對鋁的耐受度問題,一般採用兩種方式,一種是在氣缸內額外增加一層缸套,這樣高溫高壓的耐受度就由缸套來承擔;另一種則是在添加額外金屬元素,通過合金的方式來提高鋁的耐受度,當然造價成本自然隨之升高了。