تنقسم كتلة الأسطوانة لمحرك البنزين إلى الحديد الزهر والألومنيوم المصبوب. قارن بين مزايا وعيوب أسطوانة الألومنيوم وأسطوانة الحديد الزهر: 1) الوزن

الثقل النوعي للألمنيوم أصغر من الحديد الزهر، وكتلة أسطوانة الألومنيوم أخف بكثير في ظل فرضية تلبية متطلبات القوة. المحرك خفيف الوزن مما له تأثير إيجابي على توزيع وزن السيارة، كما أن وزن السيارة أخف. لذلك، في هذه المرحلة، تهيمن اسطوانات الألومنيوم.

2) الحجم

لنفس السبب، فإن الثقل النوعي للألمنيوم صغير، والقوة الهيكلية للألمنيوم لكل وحدة حجم أقل من الحديد الزهر، لذلك تكون أسطوانات الألومنيوم عادة أكبر في الحجم. تحتوي كتلة أسطوانة EA113/EA888 على مسافة من المركز إلى الأسطوانة تبلغ 88 ملم، بينما يبلغ قطر الأسطوانة الحالي 82.5 ملم في الإصدار الحالي. باستثناء قناة مياه التبريد، فإن جدار الأسطوانة رقيق جدًا في الواقع. وبهذه الطريقة، يكون المحرك بأكمله مدمجًا جدًا وصغير الحجم. تعتبر أسطوانات الألمنيوم أكثر صعوبة في تحقيق هذا التأثير. في هذه المرحلة، تكون كتلة الأسطوانة المصنوعة من الحديد الزهر هي المهيمنة. [ملحق: يمكن أن تكون قوة الشد للحديد الزهر المرن أكثر من 1000 ميجا باسكال، في حين أن قوة الشد لسبائك الألومنيوم 7075 للطيران هي 524 ميجا باسكال، وكثافة الحديد 7.85، وكثافة الألومنيوم 2.7. لذلك، من أجل الحصول على نفس القوة، يجب زيادة حجم سبائك الألومنيوم بنحو واحد. مرات، ولكن الوزن أخف بحوالي 40٪]

3) مقاومة التآكل والقوة

من السهل أن يتفاعل الألومنيوم كيميائيًا مع الماء الناتج أثناء الاحتراق، ومقاومته للتآكل ليست جيدة مثل مقاومة كتل الأسطوانات المصنوعة من الحديد الزهر، خاصة بالنسبة للمحركات فائقة الشحن ذات درجة الحرارة والضغط الأعلى. والاستنتاج السابق حول الحجم، من ناحية أخرى، عندما تكون متطلبات حجم المحرك الخاص بك صغيرة نسبيًا، فإنه عادةً ما يكون من الصعب تحقيق قوة كتلة الأسطوانة المصنوعة من الحديد الزهر مع كتلة الأسطوانة المصنوعة من الألومنيوم. لذلك، تستخدم العديد من المحركات عالية الشحن كتل من الحديد الزهر، مثل (قبل الجيل التاسع) محرك EVO بقوة 286 حصانًا 2.0 لتر I4 (4G63)، والذي يكون دائمًا كتلًا من الحديد الزهر. حد التعديل العالي الخاص به معروف أيضًا. إذا تم استخدام أسطوانة الألومنيوم، فقد لا يكون الأمر سهلاً. في هذه المرحلة، تكون كتلة الأسطوانة المصنوعة من الحديد الزهر هي المهيمنة.

4) التكلفة

التكلفة بطبيعة الحال أن أسطوانة الألومنيوم أغلى، ولا يوجد شيء يمكن تفسيره. في هذه المرحلة، تكون كتلة الأسطوانة المصنوعة من الحديد الزهر هي المهيمنة.

5) مقاومة الانفجار وتبديد الحرارة

يقوم الألومنيوم بتوصيل الحرارة بشكل أسرع، لذلك فهو يتمتع بأداء تبريد جيد، مما يساعد المحرك على تقليل احتمالية الاحتراق غير الطبيعي. عند نفس نسبة الضغط، يمكن لمحركات الأسطوانات المصنوعة من الألومنيوم استخدام بنزين بدرجة أقل من محركات الأسطوانات المصنوعة من الحديد الزهر. في هذه المرحلة، تكون كتلة الأسطوانة المصنوعة من الألومنيوم هي المهيمنة.

6) معامل الاحتكاك

من أجل تقليل القصور الذاتي للأجزاء الترددية وزيادة سرعة الدوران وسرعة الاستجابة، تستخدم معظم المكابس سبائك الألومنيوم كمادة. وإذا كان جدار الأسطوانة مصنوعًا أيضًا من الألومنيوم، فإن معامل الاحتكاك بين الألومنيوم والألمنيوم يكون كبيرًا نسبيًا، مما يؤثر بشكل كبير على أداء المحرك. الحديد الزهر ليس لديه مثل هذه المشكلة. في هذه المرحلة، تهيمن كتل الأسطوانات المصنوعة من الحديد الزهر. [ملحق: بعض ما يسمى بالمحركات "المصنوعة بالكامل من الألومنيوم" تستخدم أيضًا بطانات أسطوانات من الحديد الزهر] ختاماً:

مزايا الألومنيوم: الوزن الخفيف، تبديد الحرارة الجيد؛
مزايا الحديد: رخيص ومتين.