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加工中心柴油机缸体

缸体材料应具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性,且价格要低,因此常用的缸体材料是铸铁、合金铸铁。但铝合金的缸体使用越来越普遍,因为铝合金缸体重量轻,导热性良好,冷却液的容量可减少。启动后,缸体很快达到工作温度,并且和铝活塞热膨胀系数完全一样,受热后间隙变化小,可减少冲击噪声和机油消耗。而且和铝合金缸盖热膨胀相同,工作可减少冷热冲击所产生的热应力。

单顶置凸轮轴;拖曳臂;粘性联轴节式差速器;粘性联轴节式差速器

铝制发动机与铸铁发动机的优劣对比

(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代前三菱EVO的4G63,始终都是铸铁缸体。10代三菱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。

大众为何死抱铸铁发动机不放?

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。同样,奥迪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最大功率155KW和350牛米最大扭矩出来。

大众为何死抱铸铁发动机不放?

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、宝马7系等等都是铝制,但都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,但是成本也增加了很多,大众旗下一般的车不会采用这种方式。

(4)经济性

一般而言,铝制比铁制缸体贵。但是也不尽然。如果从散热性而配置的系统来看,铸铁发动机的散热性能比全铝合金发动机要差很多,它就需要额外的代价。

为什么大众2、4气门低速发动机采用铸铁缸体?因为它转速低、热量少,如果配好水冷、风冷等系统,铸铁的发动机同样能够实现良好的散热,但铸铁发动机的散热系统比铝制发动机要求更高,成本也高一些。两者算下来,其实价格相差不大。

大众为何死抱铸铁发动机不放?

高转速发动机热量大,对散热要求高,要是散热不好就容易爆缸或缩短寿命,这就是为什么高转速发动机用铝合金的原因之一,但它本身散热要好于铸铁,总算下来说未必贵多少。所以,日系发动机多为铝制的,也就不奇怪了。

(5)抗爆性、散热

铝导热快,所以冷却性能好,可减少非正常燃烧的发生概率,同样压缩比,铝缸体比铸铁缸体使用更低标号的汽油。

(6)摩擦系数

现在的引擎,为了降低往复运动部件的惯性,提高转速和响应速度,活塞大多使用铝合金、铸铁等作为材料。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。

全铝发动机缸体不一定真是“全铝”的。为克服这些缺点,铝缸体通常也使用铸铁的或者钢制的气缸内衬。

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