宁波市江东蓝煜机电设备有限公司
2013/10/26 21:49:48在新能源车全面普及以前,还是以内燃机车为主。而内燃机发动机可以在材料选择和节能技术、提率、动力性与经济性等方面深挖洞。
在发动机材料方面,目前主要归结于缸体和缸盖,而主要又归结于缸体,因为缸盖几乎都是铝制的,主要为了散热,铝比铁(或钢铁)散热效率高,这也是音响功放等也用铝散热的原因。
铸铝与铸铁发动机,孰优孰劣?其实,大家纠结的不是缸盖,而是缸体,缸体分成了所谓两大系列,即铝制和铁制(钢铁),当然有些还不是全铝,包括一些合金,如铝镁合金等等。车价在十几万元以下的铝制发动机,铝制缸体仍然有一部分使用铸铁材料,特别是气缸,因为铁比铝耐磨。
为了叙述方便,以下简称铝制和铁制材料。
一、铝制和铁制的特点比较
1、重量
铝的比重比铁要轻,满足强度要求的前提下,铝缸体要轻许多。如三菱EVO的第10代用的是4B11T铝制发动机,重量比第9代4G63铸铁发动机轻了12公斤。发动机轻,意味着整车重量也轻,减轻重量可省油。在同等排量发动机中,车重量每减少10%,燃油消耗可降低6%~8%。
2、体积
铝比重轻,同质量的铝制缸体的体积通常比铁制缸体的体积大些。如大众的EA113、EA888的缸体气缸中心88mm,而已有的缸径可以到82.5mm,除去冷却水通道实际上气缸壁相当薄。这样,整个发动机就很紧凑,体积小。铝缸体反而难以达到这样的效果。
3、耐腐蚀性和强度
铝耐腐蚀性不及铸铁缸体,尤其对温度压强都更高的增压引擎更是如此。而且前边提到的关于体积的结论,反过来说支撑了这一看法:当发动机体积要求比较小时,使用铝缸体通常难以达到铸铁缸体的强度。所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体,比如10代前EVO的4G63,始终都是铸铁缸体。
三菱4G63发动机,虽然体重较大,散热性能不好,但其*的耐高温、耐高压特性,使2.0T的EVO涡轮增压爆发出很大的功率和扭矩出来,而且对那些心潮澎湃的年轻人来说,掀起了一轮又一轮改装狂潮。有的功率调到了360马力,甚至有的改装至500、600马力,扭矩超过400NM。凭借强劲的心脏,EVO创造了辉煌的传奇历史,成为车迷心中难以割舍的情愫。10代EVO采用4B11T铝制发动机,虽然数据和效果也很好,但因发动机选材的不同,因此改装潜力大不如以前了。
同理,大众高尔夫R和尚酷R也是用EA113铸铁发动机,也是基于铸铁耐高温、耐高压比铝强的重要主要原因,而不是因为技术落后和省钱。
再同理,国产奥迪2011款Q5用的也是铁制缸体EA888发动机。铸铁发动机更有利于在保护发动机安全前提下的爆发zui大功率155KW和350牛米zui大扭矩出来。
总之,铸铁发动机的改装极限之高也是基于耐高温、耐高压的性能。而铝制改装不太容易做到。这一点上铸铁发动机占优。但这不是说,铝制发动机就不能在功率和扭矩做得更大,如大众辉腾W12、奥迪A8、奔驰AMG、宝马7系(其实,它全系都是铝制的)等等都是铝制(包括合金)。所以,在铝制基础上增加一些金属(如镁等),发动机综合性能要比铁制要好。这是一种不可回避的趋势。
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