大眾的發(fā)動機為什么都用鐵的缸體,鋁的缸蓋?不管是大眾還是奧迪,緊湊型車還是中型車?大眾的發(fā)動機為什么都用鐵的缸體,鋁的缸蓋?不管是大眾還是奧迪,緊湊型
其實不管是全鋁發(fā)動機,還是鑄鐵發(fā)動機采用全鋁缸蓋,都有自己的優(yōu)點,而大眾的鑄鐵發(fā)動機缺被噴子們噴成減配,真是無知,鑄鐵發(fā)動機擁有的抗變形、耐高壓、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點卻看不到,反正我買車不管你鑄鐵還是全鋁,只要經(jīng)濟耐用就可以。別談高科技,車要耐用就是好車。
目前,絕大多數(shù)的發(fā)動機缸蓋材料都是采用全鋁的,因為全鋁缸蓋能獲得更好的散熱性。所以鑄鐵發(fā)動機的缸蓋同樣是采用鋁合金材料,就是為了更好的散熱。
先看看鑄鐵發(fā)動機,這種發(fā)動機的缸體熱負荷能力要比全鋁發(fā)動機強,可以大大提升發(fā)動機的功率。比如1.5L排量的鑄鐵發(fā)動機,要是在渦輪增壓下,是能獲得2.0L排量動力要求的。相比之下,全鋁發(fā)動機就無法達成這樣的要求了。
發(fā)動機在工作過程中容易和水發(fā)生化學(xué)作用,所以全鋁發(fā)動機的強度、耐腐蝕性都比不上鑄鐵缸體。所以,現(xiàn)在絕大多數(shù)的渦輪增壓發(fā)動機都是采用鑄鐵缸體。當(dāng)然了,鑄鐵缸體還具有非常好的改裝強度,這一點也是全鋁發(fā)動機不具備的。
在重量上,同等排量的兩款發(fā)動機,全鋁發(fā)動機肯定是會比鑄鐵發(fā)動機輕很多的。而且全鋁發(fā)動機的散熱性能也是絕對好過鑄鐵發(fā)動機的,工作效率更高。
而在活塞上,基本上全部的發(fā)動機都采用鋁合金,若氣缸壁也是全鋁的,那就會增加氣缸壁和活塞的摩擦系數(shù),從而會對發(fā)動機性能造成影響。因為,現(xiàn)在大多數(shù)全鋁發(fā)動機都會在缸體內(nèi)嵌有鑄鐵缸套,就是減少摩擦系數(shù)而提高發(fā)動機性能。
總的來說,全鋁發(fā)動機具有散熱性能好、質(zhì)量輕、效率高以及易于加工等優(yōu)點。而鑄鐵發(fā)動機則具有較強的抗變形、耐高壓、耐高溫、耐腐蝕、成本低等優(yōu)點。
汽車的核心部件之一就是發(fā)動機,而當(dāng)前市面上,主流的發(fā)動機有兩種類型,一種是鑄鐵發(fā)動機,一種是鋁制發(fā)動機,這兩種材料的發(fā)動機,從名稱上和趨勢上來看,鋁制發(fā)動機聽上去更加“高大上”,多用在高端車型上;而鑄鐵發(fā)動機則主要應(yīng)用在中低端車型上。
發(fā)動機從結(jié)構(gòu)上來分,主要由上面的缸蓋、中間的缸體以及下面的油底殼組成,F(xiàn)在,大部分發(fā)動機的缸蓋都是采用鋁制,這并不是因為鋁制缸蓋比鑄鐵好,而是因為鋁制缸蓋的本身散熱性比鑄鐵好。作為燃燒室的組成部分,進、排氣門和氣門導(dǎo)管都安裝在缸蓋上,在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中這些零部件會產(chǎn)生很高熱量,而進排氣凸輪、氣門導(dǎo)管又是靠曲軸轉(zhuǎn)動濺起來的機油飛濺潤滑并冷卻的,一方面熱量高另一方面又無法采用壓力潤滑,隨著加工工藝的成熟越來越多的發(fā)動機也就采用散熱更好的鋁制缸蓋了。
再說說缸體,缸體是發(fā)動機的軀體,承載曲軸,活塞,連桿等部件結(jié)構(gòu),提供活塞運行的環(huán)境,在缸體內(nèi)部混合氣燃燒并產(chǎn)生最大的的推力讓活塞向下運行。氣缸體的工作條件十分惡劣,它需要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化以及活塞運動的強烈摩擦。
鑄鐵發(fā)動機的優(yōu)點是:抗變形、耐高壓高溫、耐腐蝕、成本相對低、改裝潛力大;鋁制發(fā)動機的優(yōu)點是:質(zhì)量輕、易加工、散熱性好。由于如今汽車行業(yè)競爭激烈,汽車廠商之間價格戰(zhàn)不斷,為了保證利潤,只能從成本上控制。大眾喜歡用鐵的缸體,最大還是成本考慮。
很明顯,用鑄鐵省錢!只要媒體給點錢,寫幾個鑄鐵耐用耐操的文章就行了啊,反正中國消費者是傻的!全世界沒幾輛車是鑄鐵發(fā)動機了,很多ao級車都裝備了全鋁發(fā)動機,你說鑄鐵耐用?F1賽車,法拉利保時捷奔馳寶馬,哪個用鑄鐵了?就你大眾高科技就你大眾懂,就你大眾耐用?
都讓開!汽車工程畢業(yè)、干過維修的我最適合回答這個問題!全是干貨,技術(shù)天堂,不喜歡的請繞道。回答分三個部分:
大眾為啥采用鑄鐵缸體、鑄鋁缸蓋
日本發(fā)動機采用哪種組合(豐田為例)
鑄鋁、鑄鐵缸體各有什么優(yōu)缺點
鑄鐵缸體
優(yōu)點:價格便宜,耐腐蝕,體積小。強度大,熱負荷能力更強,所以在升功率方面,鑄鐵缸體的潛力更大,同排量發(fā)動機,鑄鐵比鑄鋁的功率略高。1.5T鑄鐵發(fā)動機,可以達到2.0L的動力要求,而鑄鋁的就很難達到。所以高增壓的引擎大多采用鑄鐵缸體。
缺點:質(zhì)量重,不利于省油。鑄鐵生產(chǎn)線占地面積大,對環(huán)境污染大,加工工藝復(fù)雜。
鑄鋁缸體
優(yōu)點:散熱快,重量輕,能省油。同排量的發(fā)動機中,鋁缸體發(fā)動機能減輕20KG左右的重量。汽車的自身重量每減少10%,燃油的消耗可降低6%~8%;鑄鋁的工藝不復(fù)雜,環(huán)境污染小。
缺點:價格比鑄鐵高,體積大,耐腐蝕性及強度相對弱。另外由于現(xiàn)在很多汽車活塞用的是鑄鋁活塞,鋁受熱膨脹的變形更大,導(dǎo)致鋁和鋁之間的摩擦系數(shù)比較大,所以發(fā)動機的性能會大大受到影響。
鑄鐵缸體剛才說過了,來說說鋁缸蓋。其實鑄鋁缸蓋早就大面積使用了,遠不止大眾一家。用它不是因為重量輕,而是它散熱性能更強,因為現(xiàn)在發(fā)動機氣閥越來越多,所以對散熱需求就更大。所以鑄鐵缸體+鑄鋁缸蓋,是個非常優(yōu)秀的選擇。
既然說到德國大眾,咱們來提一句日本車。大家都知道日本資源比較匱乏,全靠進口。既然都要進口,那就發(fā)展環(huán)境污染小、生產(chǎn)線面積小的鑄鋁發(fā)動機好了,反正日本不缺錢。
但是呢,日本豐田公司在中國生產(chǎn)的發(fā)動機,絕大部分還是鑄鐵缸體發(fā)動機,原因之一就是,中國的原材料并不像日本那樣緊缺,節(jié)省成本嘛。
論加工難度和耐用性還是鑄鐵,你們以為全鋁發(fā)動機就是全鋁了嗎?很多增壓發(fā)動機其實里面的缸套還是鐵的,鋁的強度耐熱性,天生是不能和鐵比的,有人抬杠大眾高端V12,W12是全鋁,所以全鋁就是高端,12缸如果搞個鑄鐵,你們想過鑄造加工的難度和重量了嗎?那重量不上卡車懸掛能抗動嗎?
那問題來了,為什么用鋁,一個是輕量化省油,另外一個他們永遠不會告訴你,就是成本Cost,就像當(dāng)時COMS替代CCD一樣,他們永遠不會告訴你,用CCD做高像素以后,良率控制不了,成本很高,沒有辦法只能用噪點高,開口小,但是良率能輕松控制的COMS
由于廠商的宣傳問題,很多人誤以為鋁制發(fā)動機,比鑄鐵發(fā)動機更先進。其實完全不是這么回事兒,采用鋁制缸體只有一個目的,就是減輕重量。但是鋁制缸體的發(fā)動機使用壽命根本無法跟鑄鐵發(fā)動機比。
全鋁發(fā)動機,一般比鑄鐵發(fā)動機輕30%的重量,這對于整車的重量控制,以及重心控制都有很好的作用,尤其是前驅(qū)車,更應(yīng)該使用全鋁發(fā)動機。然而你不知道的是,鋁制缸體的氣缸內(nèi)壁里都有個純鋼的內(nèi)襯套,活塞真正接觸的部分還是鋼鐵,而不是鋁。所謂的全鋁也只是缸外架子那部分,氣缸與活塞接觸的部分,鋁合金是無法勝任的。
在過去,一說到鑄鐵,人們就會想到粗糙無比的外觀,其實現(xiàn)在的鑄鐵發(fā)動機,一般人根本分不清它的材質(zhì)跟鋁制發(fā)動機有啥區(qū)別。鑄鐵的優(yōu)點,就是皮實耐用,耐熱、耐磨,不易變形。尤其是渦輪增壓發(fā)動機,如果缸體沒有鑄鐵的話,恐怕你的使用壽命,和抗增壓能力都十分有限。
由于大眾全系,包括奧迪全系,幾乎都在之用渦輪增壓發(fā)動機,因此在缸體選擇上,也已鑄鐵為主,如前所述,鋁合金的優(yōu)點只有重量優(yōu)勢,其他都不如鑄鐵,所以奧迪和大眾公司,寧愿在白車身上減輕重量,使用更多的鋁制車身,也不愿意在發(fā)動機上使用鋁,當(dāng)然鋁更貴也是原因之一。
總而言之,全鋁發(fā)動機不會給你的車帶來更好的性能和更低的油耗,大眾和奧迪在發(fā)動機技術(shù)、發(fā)動機油耗控制方面本身就領(lǐng)先其他品牌,至于它用什么材質(zhì)去做發(fā)動機,就不用管它了。
我是從事發(fā)動機制造的,強化高功率發(fā)動機必須用鑄鐵,輕量化低功率發(fā)動機可以用鑄鋁,鑄鐵強度高,熱變形小,耐高溫,抗腐蝕,抗震減噪,加工成本高,鑄鋁的這些特點都不如鑄鐵,唯一優(yōu)點是制造成本低,重量輕。
鑄鐵發(fā)動機優(yōu)點是耐熱、耐磨、穩(wěn)定、壽命長、耐沖擊。這就是貨車、重載選擇鑄鐵的原因。缺點是生產(chǎn)難度大、流水線大、廠房面積大、綜合制造成本高、散熱差(因為鑄鐵耐熱所以低消了散熱差的缺點)。
鑄鐵材質(zhì)肯定優(yōu)于鋁制發(fā)動機。隨著工人工資、每畝幾百萬元的廠房(使用期40年)、污染較大的熱加工、使用更多的水。這都是非常大的支出,這就是推廣鋁制發(fā)動機原因!
肯定有人說高檔車使用鋁制發(fā)動機,其實“鋁制發(fā)動機”與“鋁合金發(fā)動機”不是一回事,與“鎂鋁合金發(fā)動機”更不是一回事!我說跑車使用鑄鐵發(fā)動機你們可能不信!很多轉(zhuǎn)速15000的跑車使用鑄鐵發(fā)動機,或者使用鋁鎂合金發(fā)動機,缸體涂上了陶瓷護套,或者涂上硬質(zhì)合金。
喜歡改裝車的都明白,三菱evo鑄鐵發(fā)動機有多經(jīng)典,原裝240馬力的發(fā)動機輕松改裝到950馬力,要是鋁制發(fā)動機早就爆缸了。
話又說回來:鋁制發(fā)動機跑個五六十萬公里不成問題,沒必要選更耐用的鑄鐵,又不是貨車?yán)剌d。大家不用糾結(jié)是鑄鐵還是鋁制,喜歡什么就買什么!
我說這些是證明鑄鐵發(fā)動機制造過程污染環(huán)境、成本高被淘汰,可性能并不比鋁制發(fā)動機差。
別跟我扯鑄鐵有鑄鐵的優(yōu)點,全鋁有全鋁的優(yōu)點。我就問大眾一句,起步價100萬以下的奧迪你用鑄鐵,100萬以上的你用了全鋁的何解?我的解釋是鑄鐵的成本低。來,有大眾粉來解釋嗎?
你說的大眾、奧迪采用鑄鐵發(fā)動機,其實是他們共用了一款叫EA888的發(fā)動機,搭載在大眾和奧迪、保時捷的中端車型上。具體車型有邁騰、途觀、A4l,macan等,但是到了更高級別,或者更大排量的車型,比如奧迪A7及以上、卡宴、911及以上,基本都是全鋁發(fā)動機,所以說全鋁發(fā)動機肯定也有其優(yōu)勢。
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