Mitkä ovat alumiinimoottoreiden edut valurautamoottoreihin verrattuna?

2021-12-10

Bensiinimoottorin sylinterilohko on jaettu valuraudaan ja valualumiiniin. Vertaa alumiinisylinterin ja valurautasylinterin etuja ja haittoja:
1) Paino

Alumiinin ominaispaino on pienempi kuin valuraudan, ja alumiininen sylinterilohko on paljon kevyempi lujuusvaatimusten täyttyessä. Moottori on kevyt, mikä vaikuttaa positiivisesti ajoneuvon painon jakautumiseen, ja ajoneuvon paino on myös kevyempi. Siksi tässä vaiheessa alumiinisylinterit hallitsevat.

2) Äänenvoimakkuus

Samasta syystä alumiinin ominaispaino on pieni ja alumiinin rakenteellinen lujuus tilavuusyksikköä kohti on pienempi kuin valuraudan, joten alumiinisylinterit ovat yleensä tilavuudeltaan suurempia. EA113/EA888:n sylinterilohkon keskipisteen välinen etäisyys sylinteriin on 88 mm, kun taas nykyisen version sylinterin halkaisija on jopa 82,5 mm. Jäähdytysvesikanavaa lukuun ottamatta sylinterin seinämä on itse asiassa melko ohut. Tällä tavalla koko moottori on erittäin kompakti ja pienikokoinen. Alumiinisylintereillä tämä vaikutus on vaikeampi saavuttaa. Tässä vaiheessa valurautainen sylinterilohko on hallitseva. [Täydennys: pallografiittivaluraudan vetolujuus voi olla yli 1000 MPa, kun taas Aviation 7075 -alumiiniseoksen vetolujuus on 524 MPa, raudan tiheys on 7,85 ja alumiinin tiheys on 2,7. Siksi saman lujuuden saavuttamiseksi alumiiniseoksen tilavuutta on lisättävä noin yhdellä. kertaa, mutta paino on noin 40 % kevyempi]

3) Korroosionkestävyys ja lujuus

Alumiini on helppo reagoida kemiallisesti palamisen aikana syntyvän veden kanssa, eikä sen korroosionkestävyys ole yhtä hyvä kuin valurautaisilla sylinterilohkoilla, etenkään ahdetuissa moottoreissa, joissa on korkeampi lämpötila ja paine. Ja edellinen johtopäätös tilavuudesta, toisaalta, kun moottorin tilavuusvaatimukset ovat suhteellisen pienet, on yleensä vaikea saavuttaa valurautaisen sylinterilohkon lujuutta alumiinisylinterilohkolla. Siksi monet korkeaa ahdettu moottorit käyttävät valurautalohkoja, kuten (ennen 9. sukupolvea) EVO:n 286 hv 2.0L I4 (4G63), joka on aina valurautaa. Sen korkea modifikaatioraja on myös hyvin tiedossa. Jos käytetään alumiinisylinteriä, se ei välttämättä ole helppoa. Tässä vaiheessa valurautainen sylinterilohko on hallitseva.

4) Kustannukset

Hinta on luonnollisesti se, että alumiinisylinteri on kalliimpi, eikä siinä ole mitään selitettävää. Tässä vaiheessa valurautainen sylinterilohko on hallitseva.

5) Räjähdyskestävyys ja lämmönpoisto

Alumiini johtaa lämpöä nopeammin, joten sillä on hyvä jäähdytysteho, mikä voi auttaa moottoria vähentämään epänormaalin palamisen todennäköisyyttä. Samalla puristussuhteella alumiinisylinterimoottorit voivat käyttää huonompaa bensiiniä kuin valurautaiset sylinterimoottorit. Tässä vaiheessa alumiininen sylinterilohko on hallitseva.

6) Kitkakerroin

Vähentääkseen edestakaisin liikkuvien osien hitautta ja lisätäkseen pyörimisnopeutta ja vastenopeutta useimmat männät käyttävät materiaalina alumiiniseosta. Jos myös sylinterin seinämä on alumiinia, alumiinin ja alumiinin välinen kitkakerroin on suhteellisen suuri, mikä vaikuttaa suuresti moottorin suorituskykyyn. Valurautalla ei ole tällaista ongelmaa. Tässä vaiheessa valurautaiset sylinterilohkot hallitsevat. [Täydennys: joissakin niin sanotuissa "täysalumiinisissa" moottoreissa käytetään myös valurautaista sylinterivaippaa]
lopuksi:

Alumiinin edut: kevyt, hyvä lämmönpoisto;
Raudan edut: halpa ja kestävä.