铝的就比铁的好 铝的和铁的哪个好


铝的就比铁的好 铝的和铁的哪个好

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我们经常说某款发动机是铸铁的 , 某款发动机是全铝的 。这里面所说的“铸铁”或者“全铝”是指发动机气缸体的材质 。那么什么是气缸体呢?它究竟有什么用呢?铝缸体和铁缸体都有什么优点和缺点?它对汽车有多重要?今天我们就来说说发动机气缸体方面的知识 。
气缸体 , 气缸的壳体 。气缸是指引导活塞运动导向的圆柱形空腔 , 狭义上的气缸体就是指包裹在气缸外面的那个壳体 。不过现在的汽车发动机大多是水冷的 , 为了结构紧凑 , 通常把下曲轴箱与气缸体铸造在一起 , 构成气缸体-曲轴箱组 , 通常把这个组合体也称为气缸体 , 这是指广义上的气缸体 。
气缸体是组装发动机的基础件 , 发动机各种零部件都安装在它的上面 , 并由它来保持各运动件相互之间的准确位置关系 。气缸体在工作时 , 工作表面与高温高压的燃气接触 , 活塞在其中做高速往复运动 , 同时还要承受气体压力、往复惯性力、往复离心力、摩擦力以及发动机本身质量引起的各种冲击力 , 要经受较大的温度变化 , 要承受较大的机械负荷和热负荷 。所以 , 要求气缸体具有足够的刚度和强度 , 并且具有良好的耐热性和导热性 , 以及良好的耐腐蚀能力、耐磨性等 。质量当然是越小越好 , 功率重量比越大 , 发动机越紧凑 。
从表面上来看 , 气缸体就是一个有几个大窟窿的铁块子(或者铝块子) , 实际上它的内部结构极其复杂 。在气缸体内部 , 有着纵横交错的水道和油道 , 有各种座孔、隔板等 , 并形成大量的空腔 , 用来储存冷却液和机油 。为了给曲轴、凸轮轴等轴承润滑 , 为了给活塞喷油散热 , 在这些部位还有分油道和机油喷嘴 , 引导机油的流向 , 保证发动机润滑系统循环正常 。此外 , 还有引导水流方向的水道、各种阀体、工艺孔等 。如果把气缸体从中间锯开 , 你会发现它的内部就像一座地下宫殿一样复杂 。
如此复杂的结构 , 还要有足够的刚度和强度 , 就必须使用金属铸造工艺来制造 。普通的气缸体 , 一般是用灰铸铁铸造的;为了增加缸体强度、提高耐磨性 , 可以在铸铁中添加镍、钼、铬、磷等元素 , 形成优质合金铸铁;有些高强化柴油机使用了强度更高的球墨铸铁或者蠕墨铸铁 。而现在乘用车使用的汽油发动机 , 大多采用铝合金铸造 。也有少部分发动机使用了铝镁合金铸造 , 但是铝镁合金强度略低 , 并且比较怕水 , 缸体不能直接与水接触 , 所以在应用上受到了很大的限制 。
现实中我们讨论最多的 , 就是铝合金发动机和铸铁发动机哪一个更好 。如果单从机械性能方面来说 , 铸铁发动机会更好一些 , 它的机械强度更大 , 耐热性更好 , 可以承受更大的机械负荷和热负荷 , 耐磨、耐腐蚀能力更强;而铝合金发动机最大的优点就是重量更轻 , 散热性更好 , 其它方面都不如铸铁 。综合各方面因素来看 , 其实是铸铁发动机略胜一筹 。
那么为什么现在大多数的乘用车都使用铝合金发动机呢?
大家知道 , 现在的乘用车大多使用发动机横置、前轮驱动的结构 , 发动机安装在前轴的前方 。这种结构型式 , 对车头部位的重量非常敏感 。如果车头过重 , 对汽车的操控性有严重的影响 , 最常见的就是转向不足 , 在高速过弯时严重推头 。而降低发动机的重量 , 就可以降低车头部位的重量 , 减小推头的趋势 , 提升汽车操控性 。使用铝合金发动机 , 就可以有效地降低发动机的重量 。对于普通家用车使用的小排量发动机来说 , 铝合金发动机比铸铁发动机轻10~20公斤 , 这对普通的家用车来说 , 已经是非常大的减重成绩了 。如果是豪车使用的大排量多缸发动机 , 使用铝合金减重效果更加明显 , 所以豪车发动机几乎都是铝合金的 。


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