Алюмінієвий двигун проти чавунного двигуна

Яка перевага, яку алюмінієві двигуни забезпечують над чавунним двигуном, крім факту іржі та зменшення ваги.

Виробники люблять похвалитися своїми новими алюмінієвими двигунами, чи це справді щось означає для замовника?

Чи варто купувати трохи більш потужний чавунний двигун або менш потужний алюмінієвий двигун?

Ви вже вказали головну причину алюмінієвих блоків - зменшення ваги. Це те саме міркування, яке призвело до того, що Ford виробляв свої вантажівки серії F з алюмінієвим кузовом: зниження ваги прирівнюється до кращої економії палива. Сьогодні більшість виробників використовують алюміній у різних місцях для зменшення загальної ваги автомобіля. Що стосується іржі, це зазвичай не є проблемою для чавунних блоків, оскільки її життя проводиться під прикриттям. Тільки коли вона сидить у стихії, вона зазнає цієї долі.

Оскільки ви зменшуєте вагу в передньому кінці транспортного засобу, це може в більшості випадків забезпечити і більшу зміну ваги. Для тих транспортних засобів, які переймаються центральним вагою транспортного засобу (наприклад, Corvette), зняття 110 фунтів з передньої частини автомобіля (коли вони перейшли на двигун LS1 та варіанти) багато допомогло в цьому переході (переміщення трансмісії на задня частина автомобіля також допомогла). Це може забезпечити кращу поведінку на поворотах та допомогти у подоланні над / під кермом.

Є три основні переваги (що я можу придумати) для чавунного блоку над алюмінієвим:

• Стабільність до розмірів: Алюміній зростає більше в процесі нагрівання, ніж залізо. Тому в алюмінієві блоки повинні бути вмонтовані додаткові заходи безпеки, щоб протидіяти цій умові та запобігати виникненню проблем.
• Відсутність вкладишів циліндрів: якщо ви хочете коли-небудь відновити алюмінієвий блок там, де гріться циліндричні циліндри, їх потрібно замінити. Це великий витрата на обробку порівняно з тим, що потрібно просто просвердлити циліндри в чавунному блоці.
• Вартість: чавун використовується в промисловості протягом багатьох років і його досить легко виготовити. З іншого боку, алюміній коштує набагато дорожче для очищення бокситової руди. Тільки в самих матеріалах вартість більша. Потім погляньте на вартість вкладишів циліндрів та спеціальні процеси лиття, які потрібно застосувати, щоб виправити алюмінієвий блок правильним, а вартість вийде ще вище. Однак в процесі нагрівання є певний компроміс (не потрібно стільки енергії, щоб розплавити алюміній проти чавуну), а алюміній легше обробляти (менше зносу на верстатах / пристосуваннях в чавуні) .

Я не впевнений, чому ви вважаєте, що будь-який даний чавунний блок буде більш потужним, ніж будь-який алюмінієвий? Це все залежить від двигуна, який ви дивитесь, і того, що виробник зробив у царині продуктивності. Якщо ви просто намагаєтеся порівняти ці два, це рішення, яке вам доведеться приймати самостійно.

Що стосується властивостей матеріалу, то алюмінієва виливка буде легшою для еквівалентної міцності і повинна бути легшою для охолодження.

Дуже багато недоліків алюмінію зводиться до виробничих питань. Алюмінієві виливки потенційно схильні до дефектів, і хоча алюміній м'який, його не так просто обробляти, як чавун, особливо для допусків, необхідних для двигуна. Аналогічно, його м'якість означає, що будь-які несучі поверхні повинні бути утворені вставками (вкладиші циліндрів уже були згадані в іншій відповіді), а не просто оброблені з виливки. З тієї ж причини сполучні поверхні, як головки циліндрів і колекторні з'єднання, більш схильні до пошкоджень під час складання та обслуговування, і такі ж самі стосуються ниток, схильних до здирання та захоплення.

У порівнянні чавун має особливу властивість, що ви можете створювати затверділі поверхні під час лиття, поміщаючи холодні пластини у форму для створення зносостійких несучих поверхонь. Чавун також володіє відмінною розмірною стійкістю та хорошими вібропоглинаючими властивостями.

Хоча ми вважаємо, що алюміній "не ржавіє", корозія насправді може бути великою проблемою в алюмінієвих блоках. Однією з причин цього є те, що контакт між алюмінієм та сталлю може спричинити гальванічну корозію, що є особливою проблемою, коли у вас є такі речі, як циліндричні вкладиші та шпильки, які повинні бути виготовлені зі сталі.

З практичної точки зору,

У мого 04 VW GTI є алюмінієвий блок і турбо, і одна річ, щоб пам’ятати, що Алюміній м'якший за чавун і його легше роздягати або шрами. Я маю з перших рук досвід зачищати отвори в шпильці, що надходять у турбо до труби. Раз, коли ви цього хотіли, це чавун. Також я думаю, що це було б більш чутливим до проблем стиснення через руйнування швидше, ніж чавун.

Просто мої моменти з-під капота.

Крім того, зайва вага перед автомобілем чути в Новій Англії, ймовірно, більше користі, оскільки це повинно допомогти з тягою на дорозі в слизьких умовах.

Також є ущільнене графітове залізо, транспортні засоби використовують цю нову альтернативу з 2004 року. Це дозволяє молекулам утворювати більш щільну матрицю при охолодженні, що забезпечує переваги заліза (набагато довше), а також переваги алюмінію (значно більше легший.)

Алюмінієві двигуни також покращують тепловіддачу, що може зменшити гарячі точки двигуна та схильність до стукання.

Коли обмеження потужності - стукіт двигуна, що часто трапляється, алюмінієві двигуни з тими самими характеристиками / розмірами були б більш стійкими до ударів і мають тенденцію до більшої потужності. Наприклад, із більшою стійкістю до стуку, одна з речей, яка зазвичай робиться, - це збільшення швидкості стиснення / прискорення / запалювання, щоб збільшити потужність двигуна.

Якщо всі параметри двигуна залишаться однаковими, наприклад, коли настройка двигуна не налаштована на зміну матеріалів, чавун, швидше за все, зробить невелику кількість більше кінських сил. Це відбувається тому, що чавунна камера згоряння викрадає менше тепла під час горіння, і більше тепла буде збережено для фактичної роботи.

Більш сильний чавунний блок двигуна був би перевагою в деяких особливих обставинах, коли двигун обмежений міцністю частини замість стукання, наприклад, метанолом з низьким тиском примусового стиснення з великою кількістю прискорення та азотистості.

Як вже було сказано раніше: Алюміній легший (sg 2,5 замість 7,8 кг / л), має кращу теплопровідність, але дорожчий у виробництві, але менш дорогий для переробки. Литий алюміній можна відремонтувати зварюванням, навіть приклади литих та зварних двигунів виходять. (Rover Metro ампутував двигуни V8 до V6 для мітингів у вісімдесяті роки) Звичайний чавун (пластинчастий сірий чавун) дешевший, легший для лиття, має менші механічні властивості та кращу потужність вібрації. Чавун важко відремонтувати зварюванням. Нодулярний чавун набагато міцніший, але має значно меншу механічну здатність демпфувати до вібрацій. (стик все ще над литим алюмінієм). Протягом багатьох років було здійснено перехід від усіх сивих чавунних двигунів (з рівномірними чавунними поршнями) (загальна ємність циліндрів 40 л.с. / літр) для чавунних блоків циліндрів з алюмінієвими головками (50-60 к.с. / л, всім алюмінієвим двигунам (блок циліндрів плюс головка) до 80 к.с. / л (атмосферні двигуни) В даний час спостерігається тенденція до переходу на вузликовий чавун за рахунок витрат і комфорту) У автомобілях з високою продуктивністю, алюмінієві двигуни (до 140 к.с. / l атмосферний) як і раніше улюблений, завдяки економії ваги та потужності охолодження, що робить витрати менш релевантними. З повагою, Юрген Принсен, інженер металургійного зварювання та зварювання, Petrolhead та власник кількох італійських автомобілів (Alfa Romeo (боксери, прямі 4 Nord-двигуни та двигуни V6 Busso) та Ferrari 456 (двигун V12 116B 5.5L) завдяки економії ваги та потужності охолодження, що робить витрати менш релевантними. З повагою, Юрген Принсен, інженер металургійного зварювання та зварювання, Petrolhead та власник кількох італійських автомобілів (Alfa Romeo (боксери, прямі 4 Nord-двигуни та двигуни V6 Busso) та Ferrari 456 (двигун V12 116B 5.5L) завдяки економії ваги та потужності охолодження, що робить витрати менш релевантними. З повагою, Юрген Принсен, інженер металургійного зварювання та зварювання, Petrolhead та власник кількох італійських автомобілів (Alfa Romeo (боксери, прямі 4 Nord-двигуни та двигуни V6 Busso) та Ferrari 456 (двигун V12 116B 5.5L)

З точки зору теплоємності, чавунним двигунам знадобиться більше часу для нагрівання, але і більше часу для його охолодження. Скажімо, ви зупиняєте двигун після приводу і запускаєте його знову через пару годин, чавунний блок буде набагато теплішим, ніж сплав, і якщо ви зробите це кілька разів, вам буде набагато менше прогріватися / остигати циклів, що краще за термін експлуатації двигуна. Це один із учасників чавунних довговічних двигунів порівняно з аналогічними алюмінієвими двигунами.