Was sind die Vorteile von Vollaluminiummotoren im Vergleich zu Gusseisenmotoren?

2021-12-10

Der Zylinderblock des Benzinmotors ist in Gusseisen und Aluminiumguss unterteilt. Vergleichen Sie die Vor- und Nachteile von Aluminiumzylindern und Gusseisenzylindern:
1) Gewicht

Das spezifische Gewicht von Aluminium ist geringer als das von Gusseisen, und der Aluminiumzylinderblock ist unter der Voraussetzung, dass er die Festigkeitsanforderungen erfüllt, viel leichter. Der Motor ist leicht, was sich positiv auf die Gewichtsverteilung des Fahrzeugs auswirkt und auch das Gewicht des Fahrzeugs ist geringer. Daher dominieren an dieser Stelle Aluminiumzylinder.

2) Lautstärke

Aus dem gleichen Grund ist das spezifische Gewicht von Aluminium gering und die strukturelle Festigkeit von Aluminium pro Volumeneinheit geringer als die von Gusseisen, sodass Aluminiumzylinder normalerweise ein größeres Volumen haben. Der Zylinderblock des EA113/EA888 hat einen Mitten-Zylinder-Abstand von 88 mm, während die bestehende Version einen Zylinderdurchmesser von bis zu 82,5 mm hat. Bis auf den Kühlwasserkanal ist die Zylinderwand tatsächlich recht dünn. Auf diese Weise ist der gesamte Motor sehr kompakt und klein. Bei Aluminiumflaschen ist dieser Effekt schwieriger zu erreichen. An dieser Stelle dominiert der gusseiserne Zylinderblock. [Ergänzung: Die Zugfestigkeit von duktilem Gusseisen kann mehr als 1000 MPa betragen, während die Zugfestigkeit der Luftfahrt-Aluminiumlegierung 7075 524 MPa beträgt, die Dichte von Eisen 7,85 und die Dichte von Aluminium 2,7 beträgt. Um die gleiche Festigkeit zu erreichen, muss daher das Volumen der Aluminiumlegierung um etwa eins erhöht werden. Mal, aber das Gewicht ist ca. 40 % leichter]

3) Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit

Aluminium reagiert leicht chemisch mit dem bei der Verbrennung entstehenden Wasser und seine Korrosionsbeständigkeit ist nicht so gut wie die von Zylinderblöcken aus Gusseisen, insbesondere bei aufgeladenen Motoren mit höherer Temperatur und höherem Druck. Und die vorherige Schlussfolgerung zum Volumen: Wenn Ihr Motorvolumenbedarf relativ gering ist, ist es normalerweise schwierig, die Festigkeit des Gusseisen-Zylinderblocks mit einem Aluminium-Zylinderblock zu erreichen. Daher verwenden viele hochaufgeladene Motoren Gusseisenblöcke, wie zum Beispiel (vor der 9. Generation) der 286 PS starke 2.0L I4 (4G63) von EVO, bei dem es sich immer um Gusseisenblöcke handelt. Bekannt ist auch die hohe Modifikationsgrenze. Wenn ein Aluminiumzylinder verwendet wird, ist dies möglicherweise nicht einfach. An dieser Stelle dominiert der gusseiserne Zylinderblock.

4) Kosten

Die Kosten liegen natürlich darin, dass der Aluminiumzylinder teurer ist, und es gibt nichts zu erklären. An dieser Stelle dominiert der gusseiserne Zylinderblock.

5) Explosionsbeständigkeit und Wärmeableitung

Aluminium leitet Wärme schneller und hat daher eine gute Kühlleistung, was dazu beitragen kann, dass der Motor die Wahrscheinlichkeit einer abnormalen Verbrennung verringert. Bei gleichem Verdichtungsverhältnis können Motoren mit Aluminiumzylindern minderwertiges Benzin verwenden als Motoren mit Gusseisenzylindern. An dieser Stelle dominiert der Aluminium-Zylinderblock.

6) Reibungskoeffizient

Um die Trägheit der hin- und hergehenden Teile zu verringern und die Drehzahl und Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, verwenden die meisten Kolben eine Aluminiumlegierung als Material. Wenn auch die Zylinderwand aus Aluminium besteht, ist der Reibungskoeffizient zwischen Aluminium und Aluminium relativ groß, was sich stark auf die Leistung des Motors auswirkt. Bei Gusseisen gibt es dieses Problem nicht. An dieser Stelle dominieren gusseiserne Zylinderblöcke. [Ergänzung: Einige sogenannte „Vollaluminium“-Motoren verwenden auch Zylinderlaufbuchsen aus Gusseisen]
abschließend:

Vorteile von Aluminium: geringes Gewicht, gute Wärmeableitung;
Vorteile von Eisen: günstig und langlebig.