¿Cuáles son las ventajas de los motores totalmente de aluminio en comparación con los motores de hierro fundido?

2021-12-10

El bloque de cilindros del motor de gasolina se divide en hierro fundido y aluminio fundido. Compare las ventajas y desventajas del cilindro de aluminio y del cilindro de hierro fundido:
1) Peso

La gravedad específica del aluminio es menor que la del hierro fundido y el bloque de cilindros de aluminio es mucho más liviano bajo la premisa de cumplir con los requisitos de resistencia. El motor es ligero, lo que tiene un efecto positivo en la distribución del peso del vehículo, y el peso del vehículo también es más ligero. Por tanto, en este punto predominan los cilindros de aluminio.

2) Volumen

Por la misma razón, la gravedad específica del aluminio es pequeña y la resistencia estructural del aluminio por unidad de volumen es menor que la del hierro fundido, por lo que los cilindros de aluminio suelen tener un volumen mayor. El bloque de cilindros EA113/EA888 tiene una distancia entre el centro y el cilindro de 88 mm, mientras que la versión existente tiene un diámetro de cilindro de hasta 82,5 mm. A excepción del canal de agua de refrigeración, la pared del cilindro es bastante delgada. De esta forma, todo el motor resulta muy compacto y de reducidas dimensiones. Es más difícil lograr este efecto con cilindros de aluminio. En este punto, predomina el bloque de cilindros de hierro fundido. [Suplemento: la resistencia a la tracción del hierro fundido dúctil puede ser superior a 1000 MPa, mientras que la resistencia a la tracción de la aleación de aluminio de aviación 7075 es de 524 MPa, la densidad del hierro es 7,85 y la densidad del aluminio es 2,7. Por lo tanto, para obtener la misma resistencia, es necesario aumentar el volumen de aleación de aluminio en aproximadamente uno. Veces, pero el peso es aproximadamente un 40% más ligero]

3) Resistencia a la corrosión y fuerza.

El aluminio es fácil de reaccionar químicamente con el agua producida durante la combustión y su resistencia a la corrosión no es tan buena como la de los bloques de cilindros de hierro fundido, especialmente para motores sobrealimentados con mayor temperatura y presión. Y la conclusión anterior sobre el volumen, por otro lado, cuando los requisitos de volumen de su motor son relativamente pequeños, generalmente es difícil lograr la resistencia del bloque de cilindros de hierro fundido con el bloque de cilindros de aluminio. Por lo tanto, muchos motores altamente sobrealimentados utilizan bloques de hierro fundido, como (antes de la novena generación) el I4 2.0L (4G63) de 286 hp de EVO, que siempre son bloques de hierro fundido. También es bien conocido su alto límite de modificación. Si se utiliza un cilindro de aluminio, puede que no sea fácil. En este punto, predomina el bloque de cilindros de hierro fundido.

4) Costo

El costo es, naturalmente, que el cilindro de aluminio es más caro y no hay nada que explicar. En este punto, predomina el bloque de cilindros de hierro fundido.

5) Resistencia a explosiones y disipación de calor.

El aluminio conduce el calor más rápido, por lo que tiene un buen rendimiento de enfriamiento, lo que puede ayudar al motor a reducir la probabilidad de una combustión anormal. Con la misma relación de compresión, los motores con cilindros de aluminio pueden utilizar gasolina de menor calidad que los motores con cilindros de hierro fundido. En este punto predomina el bloque de cilindros de aluminio.

6) Coeficiente de fricción

Para reducir la inercia de las piezas alternativas y aumentar la velocidad de rotación y la velocidad de respuesta, la mayoría de los pistones utilizan aleación de aluminio como material. Si la pared del cilindro también está hecha de aluminio, el coeficiente de fricción entre el aluminio y el aluminio es relativamente grande, lo que afecta en gran medida el rendimiento del motor. El hierro fundido no tiene ese problema. En este punto predominan los bloques de cilindros de hierro fundido. [Suplemento: algunos motores llamados "totalmente de aluminio" también utilizan camisas de cilindro de hierro fundido]
en conclusión:

Ventajas del aluminio: peso ligero, buena disipación de calor;
Ventajas del hierro: económico y duradero.