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发表于 2009-4-8 12:15:00
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来自： 中国山东聊城
铸铁和铝合金
+ o0 |8 u# N5 q& w( C7 W缸体。刚才说到全铝引擎缸体自然是铝合金制造的，其实不全对。大部分“全铝”引擎也要使用铸铁缸衬，原因后面讲。我们先看看铝缸体和铸铁缸体各自的优缺点。
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1）重量0 z/ I+ E. _5 z0 @
铝的比重比铸铁要轻，满足强度要求的前提下，铝缸体要轻许多。比如，同为Chrysler的引擎，同样的2V OHV结构，Viper SRT10的8.3L全铝V10的引擎重量实际上和300C的5.7L铸铁缸体V8差不多。 引擎轻，就可以对整车的重量分布发挥积极的影响，整车质量也轻些。所以，这一点上铝缸体占优。+ I( t0 ~+ z. y i* Y/ |9 `
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2）体积 k( l& U: g: X% U3 u) v+ V
同样的原因，铝的比重轻，单位体积的铝结构强度要小于铸铁，所以铝缸体通常体积反而大些。EA827/EA113/EA888的缸体气缸中心距88mm，而已有的版本缸径可以到82.5mm，除去冷却水通道实际上气缸壁相当薄。这样，整个引擎就很紧凑，体积小。铝缸体较难达到这样的效果。这一点上铸铁缸体占优。
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! [& S; [+ H! l- m2 }1 Z( C9 r3）耐腐蚀性和强度& h+ v1 E/ E% Z7 O; T
铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用，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。而且前边关于体积的结论，反过来说，当你的引擎体积要求比较小时，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EVO的286hp 2.0L I4 (4G63)，就始终都是铸铁缸体。它的改装极限之高也是有口皆碑的。如果使用铝缸体，基本上不太容易。这一点上铸铁缸体占优。
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; z' m3 t: ]. C0 w/ J# |% q1 B6 v9 H8 Q4）成本( r7 c, _' F0 ?: z" y
成本自然是铝缸体要贵，没什么可解释的。这一点上铸铁缸体占优。
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3 s% S, D. b4 f5）抗爆性5 o% I# E4 _- H
铝的导热更快，所以冷却性能好，可以帮助引擎减少非正常燃烧的发生概率，同样的压缩比，铝缸体引擎可以比铸铁缸体引擎使用更低标号的汽油。这一点上铝缸体占优。
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" y8 Y0 P% P8 l9 @6）摩擦系数
& t" r" U0 r9 x+ n9 G5 e现在的引擎，为了降低往复运动的部件的惯性，提高转速和响应速度，活塞大多使用铝合金作为材料。如果气缸壁也是铝的。铝和铝之间的摩擦系数是比较大的，这样引擎的性能就受很大影响了。铸铁就没有这样的问题。这一点上是铸铁缸体占优。2 z- ?$ J3 ^" x! R# U1 J2 z) a7 k
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回想一下，一开始盲刀就提到，全铝引擎缸体不一定真是“全铝”的。其实说到这里，从第3点和第6点出发您就能够找到答案。为了克服这些缺点，铝缸体通常也要使用铸铁的或者钢制的气缸内衬。设想一下，EA888采用的82.5mm缸径，汽缸中心间距只有88mm，如果在除去冷却水通道和铸铁缸衬，那么铝制的气缸壁是不是就太薄了呢？而且，EA888的CG 25灰铸铁，实际上是比通常的铸铁已经轻了很多，整个EA888缸体重量是33kg。而Audi 3.1L FSI V6的全铝缸体也是同样的重量。但是你要知道，3.1L FSI是非常昂贵的引擎，因为它是真正全铝，没有铸铁或者钢制缸衬的，因为它在气缸内壁部分使用了硅铝合金来克服前面说的缺点。这样，它就比一般的铝缸体要更轻。而这种工艺是非常昂贵的，你不可能指望EA888这种级别的引擎采用。而且，这种技术也难以耐受增压后的工作环境，目前增压的引擎，即便是铝缸体，也必有缸衬，除非是昂贵到Touareg V10TDI那台柴油机的程度（它是全铝引擎，也没有铸铁缸衬，汽缸内壁是采用一种金属离子喷镀工艺处理过的，“贵”就一个字）。所以，如果EA888采用普通结构的铝缸体，那么节省的重量不会超过10kg，而体积反而会更大。而EA888总重只有150+kg，所以这不超过10kg的减重似乎意义不大。反过来，铸铁缸体带给EA888的更高的增压极限就更有实际意义了。 |
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发表于 2012-9-13 09:36:50