在前几年,发动机的缸体是铸铁的,缸盖是铝的,这种发动机称为铸铁发动机。随着汽车工业的发展,以及节能减排的严格要求,只有极少部分便宜的车型仍然在用铸铁发动机。现在绝大部分车型缸体也变成铝的了,缸体和缸盖都是铝的,这种发动机就叫作全铝发动机。因此,全铝发动机并不是整个发动机的所有部件都是铝的,只有主要部件是,也就是缸体和缸盖。
发动机内部的一些关键部件,如曲轴、连杆、轴承、气门等,由于需要承受较大的机械应力和高温高压环境,因此通常会采用更为坚固和耐用的材料制成,如铸铁、钢或特殊合金等。这些材料具有较高的强度和耐磨性,能够确保发动机在长时间运行中的稳定性和可靠性。比如曲轴、凸轮轴和连杆,通常使用优质合金钢制成,以保证其耐磨性和足够的刚度。因为这些部件的转速很高,而且需要承受很大的扭矩。铝的强度不够高,只能用在受力不大且不运动的地方。
一个发动机材料除了铝和钢以外,还有一个地方是铸铁的,那就是缸套。因为活塞在气缸中高频率往复运动,磨损是很大的。如果同样采用了铝的气缸,用不了多久就会磨损坏掉。而周围是铝的,只是加了一个铸铁缸套。这样活塞运行时就不会与铝制缸体直接接触,耐磨性就可以得到解决
大部分车都用全铝发动机了,与铸铁的相比好在哪呢?
1. 轻量化
因为铝的密度比铁的轻,因此相同体积下全铝发动机比铸铁发动机轻,全铝发动机在同等排量下通常比铸铁发动机轻约20公斤。整车的重量就会下降,从而就可以一定程度上提高燃油经济性。据研究表明,每降低10%的车重,油耗可降低6%至8%。因此,使用了全铝发动机,单从重量上来说,油耗就可以下降0.1升左右。再加上铝的其他优越性能,油耗还会进一步下降,同时也更有利于发动机的排放要求。
2. 散热性能优越
相比铸铁,铝的导热性能更好,这样发动机能更有效且快速地将发动机产生的热量传递给冷却液,维持发动机正常工作温度,使发动机始终在适宜的工作温度范围内运行,从而提高发动机的效率和寿命。
3. 加工性能好
铝比较软,在加工过程中容易切削和成型,这提高了生产效率和精度。同时,这也使得全铝发动机在设计和制造上具有更大的灵活性。
4. 宣传噱头
外观得到了提升,全铝发动机的外观通常比铸铁发动机更美观,这有助于提升车辆的整体外观和档次感。就好比现在的轮毂,也是都用了铝合金的,铁轮毂已经很少见了。但凡用了铁轮毂,在人们的印象中总是低端不上档次。用铝合金轮毂,还可以造出各种好看的形状,给人以车子很高档的感觉。同时,在宣传车辆时也是一个卖点,可以说我们的发动机有多先进,用了全铝发动机。以前都是用铸铁的,现在用了铝的,人们往往也更愿意接受,感觉确实更先进。
全铝发动机虽然有很多好处,但也存在一定的弊端。因其密度小质地软,所以它的机械强度低。其次,热变形量比较大。若是水温过高,继续长时间用车,很容易使缸盖变形,且修复难度大,维修成本高,基本上只能更换。最后,还有制造成本高的缺点,单凭原材料,铝就要比铁贵上不少,加上加工工艺的复杂,必然导致制造成本较高。总之全铝发动机既有优点也有缺点。
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