A. 全铝发动机内部的铸铁缸套,如何实现铸铁缸套和铝缸体之间的有效结合呢高端汽车的全铝发动机如何实现的
铸铁缸套的嵌入常见的有几种方法,一种是直接在浇注时铸到铸型中,这种工艺可以选择外面拉毛的铸铁缸套,结合致密;还有一种是在缸体加工过程中机械嵌入,一般采用液氮激冷缸套并用液压压入,恢复常温后膨胀抱紧,
B. 全铝合金发动机缺点
引擎的材料方面,通常人们常谈论到主要是缸体和缸盖的材料,比如常说的全铝引擎,就是指缸体和缸盖都是用铝合金铸造。
当今的引擎,缸盖不是铝合金的已经很少了,美国的Ford Taurus的155hp 3.0L OHV V6是铸铁缸盖(Taurus另有3.0L DOHC全铝V6版本),除了这个老古董,盲刀我一时还真是想不起来别的了。所以缸盖我们就不讨论了。
说说缸体。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。
1)重量
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。
2)体积
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。
3)耐腐蚀性和强度
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。
4)成本
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。
5)抗爆性
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。
6)摩擦系数
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。
回想一下,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。
C. 铝合金在汽车行业有哪些应用
铸造铝合金具有优良的铸造性能。可根据使用目的、零件形状、尺寸精度、数量、质量标准、机械性能等各方面的要求和经济效益选择适宜的合金和合适的铸造方法。铸造铝合金主要用于铸造发动机气缸体、离合器壳体、后桥壳、转向器壳体、变速器、配气机构、机油泵、水泵、摇臂盖、车轮、发动机框架、制动钳、油缸及制动盘等非发动机构件。
变形铝合金在汽车上主要用于制造车门、行李箱等车身面板、保险杠、发动机罩、车轮的轮辐、轮毂罩、轮外饰罩、制动器总成的保护罩、消声罩、防抱死制动系统、热交换器、车身构架、座位、车箱底板等结构件以及仪表板等装饰件。
AI-Si-X高硅铝合金代替烧结钢,大批量制造汽车空调压缩机转子和叶片,使转子重量减轻60%,整个压缩机重量减轻40%;雅马哈汽车制造公司生产的快速凝固高硅铝合金活塞也投入市场,这种活塞与普通铸铁相比,重量减轻了20%,寿命提高了30%,而且显著降低了噪音,减少污染[8];马自达汽车公司利用喷射沉积AI-Si-Fe-Cu-Mg合金制造了一种新型发动机转子,提高了发动机效率,能节油20%。
泡沫铝合金是一种在金属基体中分布有无数气泡的多孔材料,这种材料的质量更轻、强重比更高,并具有高的吸能特性、高的阻尼特性和吸振特性。将泡沫铝填充于两个高强度外板之间制成的三明治板材,在用于车身顶盖板时,可提高刚度、轻量化并改善保温性能,用在保险杠、纵梁和一些支柱零件上时,可以增加撞击吸能的能力,在轻量化的同时,提高了撞击安全性。
D. 全铝发动机有什么缺点
全铝发动机优势就是重量轻,通过减轻重量实现省油。在同等排量的发动机中,使用铝缸体发动机,能减轻20公斤左右的重量。汽车整车重量每减少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。 当前,汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种。在柴油发动机中,铸铁缸体占绝大部分。近年来,随着汽车工业快速发展,轿车迅速进入普通百姓的生活,同时,车辆的节油性能逐渐受到重视。 减轻发动机的重量,可以省油。
轻是全铝发动机最大的优点。除此之外,铝的导热性比较好,所以发动机散热也相应比较优异。
上面是全铝发动机在汽车上的表现,但是不可忽略的是,全铝发动机的制造过程也相对环保。
全铝发动机不是没有缺点。首先,其缸体热负荷能力不如铸铁发动机,升功率挖掘潜力也不如铸铁,在小排量当道的今天的确是个问题。其次,铝的耐腐蚀性不如铁。最后,其价格要比铸铁高出不少。
E. 汽车发动机铸铁和铝合金材质的哪个好,怎样选择
依照历史的发展,最先出现的是铸铁发动机,然后才是铝合金发动机。铸铁发动机制造工艺相比铝合金技术要求更低,但是不代表铸铁发动机比铝合金发动机差,其实两种材质发动机各有优势。
铸铁发动机:优点是,制造技术条件低,且工艺成熟,铸铁发动机在实际工作过程中,能够承受高温高压的工作环境。不足是,发动机重量过重,散热不及铝合金好。
铝合金发动机:优点是,重量轻,有效降低发动机自重,散热好,另外,制造工艺要求相比略高,制造成本比铸铁发动机贵。不足是,发动机在工作时受热易变形,造成缸内壁和活塞匹配度在长时间运行下间隙变大,动力泄漏较大。另外铝合金发动机不可过分压榨发动机的动力。但是现在经过技术的改良,铝合金发动机的耐高温性也不比铸铁差。
F. 很多汽车为什么都用全铝发动机全铝发动机有什么好处谢谢!
全铝发动机不是指的全部都是铝合金打造的,只是个概念!一般说的全铝发动机是指缸体盖是铝的,而缸体是铸铁的!全铝发动机重量轻,散热好,燃油效率高,维修方便,耐用。其实最大的优点就是轻很多而已!现在不是全铝发动机的车型很少了!而至于为什么缸体是铸铁而缸盖是全铝的呢,是因为如果都是全铝的话,摩擦系数会很大,全铝缸体的耐腐蚀程度没铸铁高。
G. 全铝和全铝合金发动机哪个更好
所谓全铝的发动机,就是铝合金的发动机,全铝其实主要是相对铸铁发动机而言的。如果用纯铝来铸造发动机,无论从耐磨损和耐热以及其他方面都不够理想的!现在大部分的汽车发动机都是铝制的!