Quels sont les avantages des moteurs entièrement en aluminium par rapport aux moteurs en fonte ?

2021-12-10

Le bloc-cylindres du moteur à essence est divisé en fonte et en fonte d'aluminium. Comparez les avantages et les inconvénients du cylindre en aluminium et du cylindre en fonte :
1) Poids

La densité de l'aluminium est inférieure à celle de la fonte et le bloc-cylindres en aluminium est beaucoup plus léger dans le but de répondre aux exigences de résistance. Le moteur est léger, ce qui a un effet positif sur la répartition du poids du véhicule, et le poids du véhicule est également plus léger. Par conséquent, à ce stade, les cylindres en aluminium dominent.

2) Volumes

Pour la même raison, la densité de l'aluminium est faible et la résistance structurelle de l'aluminium par unité de volume est inférieure à celle de la fonte, de sorte que les cylindres en aluminium ont généralement un volume plus grand. Le bloc-cylindres de l'EA113/EA888 a une distance centre-cylindre de 88 mm, tandis que la version existante a un diamètre de cylindre allant jusqu'à 82,5 mm. À l’exception du canal d’eau de refroidissement, la paroi du cylindre est en réalité assez fine. De cette façon, l’ensemble du moteur est très compact et de petite taille. Les cylindres en aluminium sont plus difficiles à obtenir cet effet. À ce stade, le bloc-cylindres en fonte est dominant. [Supplément : la résistance à la traction de la fonte ductile peut être supérieure à 1 000 MPa, tandis que la résistance à la traction de l'alliage d'aluminium aviation 7075 est de 524 MPa, la densité du fer est de 7,85 et la densité de l'aluminium est de 2,7. Par conséquent, afin d’obtenir la même résistance, le volume de l’alliage d’aluminium doit être augmenté d’environ un. Fois, mais le poids est environ 40 % plus léger]

3) Résistance à la corrosion et résistance

L'aluminium réagit facilement chimiquement avec l'eau produite lors de la combustion et sa résistance à la corrosion n'est pas aussi bonne que celle des blocs-cylindres en fonte, en particulier pour les moteurs suralimentés avec une température et une pression plus élevées. Et la conclusion précédente concernant le volume, en revanche, lorsque les besoins en volume de votre moteur sont relativement faibles, il est généralement difficile d'obtenir la résistance d'un bloc-cylindres en fonte avec un bloc-cylindres en aluminium. Par conséquent, de nombreux moteurs suralimentés utilisent des blocs en fonte, comme (avant la 9e génération) le I4 de 2,0 L de 286 ch d'EVO (4G63), qui est toujours des blocs en fonte. Sa limite de modification élevée est également bien connue. Si un cylindre en aluminium est utilisé, cela peut ne pas être facile. À ce stade, le bloc-cylindres en fonte est dominant.

4) Coût

Le coût est naturellement que le cylindre en aluminium est plus cher, et il n'y a rien à expliquer. À ce stade, le bloc-cylindres en fonte est dominant.

5) Résistance aux explosions et dissipation thermique

L'aluminium conduit la chaleur plus rapidement, ce qui lui confère de bonnes performances de refroidissement, ce qui peut aider le moteur à réduire la probabilité d'une combustion anormale. Au même taux de compression, les moteurs à cylindre en aluminium peuvent utiliser de l'essence de qualité inférieure que les moteurs à cylindre en fonte. À ce stade, le bloc-cylindres en aluminium est dominant.

6) Coefficient de frottement

Afin de réduire l'inertie des pièces alternatives et d'augmenter la vitesse de rotation et la vitesse de réponse, la plupart des pistons utilisent un alliage d'aluminium comme matériau. Si la paroi du cylindre est également en aluminium, le coefficient de frottement entre l'aluminium et l'aluminium est relativement important, ce qui affecte grandement les performances du moteur. La fonte n'a pas ce problème. À ce stade, les blocs-cylindres en fonte dominent. [Supplément : certains moteurs dits « tout aluminium » utilisent également des chemises de cylindre en fonte]
en conclusion:

Avantages de l'aluminium : léger, bonne dissipation thermique ;
Avantages du fer : bon marché et durable.