Zalety różnych materiałów bloku silnika

2021-06-22


Zalety aluminium:

Obecnie bloki cylindrów silników benzynowych dzielą się na żeliwne i odlewane z aluminium. W silnikach wysokoprężnych zdecydowaną większość stanowią żeliwne bloki cylindrów. W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem przemysłu samochodowego, samochody szybko wkroczyły w życie zwykłych ludzi, a jednocześnie stopniowo zwracano uwagę na oszczędność paliwa przez pojazdy. Zmniejsz masę silnika i oszczędzaj paliwo. Zastosowanie cylindra z odlewu aluminiowego może zmniejszyć masę silnika. Z punktu widzenia użytkowania zaletą bloku cylindrów z odlewanego aluminium jest niewielka waga, co pozwala zaoszczędzić paliwo poprzez zmniejszenie masy. W silniku o tej samej pojemności zastosowanie silnika z aluminiowym cylindrem może zmniejszyć masę o około 20 kilogramów. Każde 10% zmniejszenie masy własnej pojazdu powoduje zmniejszenie zużycia paliwa od 6% do 8%. Według najnowszych danych masa zagranicznych samochodów została zmniejszona o 20% do 26% w porównaniu z przeszłością. Na przykład Focus wykorzystuje materiał wykonany w całości ze stopu aluminium, co zmniejsza masę nadwozia pojazdu, a jednocześnie poprawia efekt odprowadzania ciepła przez silnik, poprawia wydajność silnika i ma dłuższą żywotność. Z punktu widzenia oszczędności paliwa uwagę ludzi przyciągnęły zalety silników z odlewanego aluminium w zakresie oszczędzania paliwa. Oprócz różnicy w masie istnieje również wiele różnic między żeliwnymi blokami cylindrów a blokami cylindrów z odlewanego aluminium w procesie produkcyjnym. Linia do produkcji żeliwa zajmuje dużą powierzchnię, powoduje duże zanieczyszczenie środowiska i ma skomplikowaną technologię przetwarzania; podczas gdy właściwości produkcyjne bloków cylindrów z odlewanego aluminium są zupełnie odwrotne. Z punktu widzenia konkurencji rynkowej bloki cylindrów z odlewanego aluminium mają pewne zalety.

Zalety żelaza:

Właściwości fizyczne żelaza i aluminium są różne. Obciążalność cieplna żeliwnego bloku cylindrów jest większa, a potencjał żeliwa jest większy pod względem mocy silnika na litr. Na przykład moc wyjściowa silnika żeliwnego o pojemności 1,3 litra może przekraczać 70 kW, podczas gdy moc wyjściowa silnika odlewanego z aluminium może sięgać jedynie 60 kW. Przyjmuje się, że żeliwny silnik o pojemności 1,5 litra może spełnić wymagania mocy silnika o pojemności 2,0 litra dzięki turbodoładowaniu i innym technologiom, podczas gdy silnik z cylindrem odlanym z aluminium trudno jest spełnić to wymaganie. Dlatego też wiele osób może eksplodować niesamowitym momentem obrotowym także podczas jazdy Foxem z małą prędkością, co nie tylko sprzyja rozruchowi i przyspieszaniu pojazdu, ale także pozwala na wczesną zmianę biegów, co pozwala uzyskać efekt oszczędzania paliwa.  Aluminiowy blok cylindrów nadal wykorzystuje żeliwo w części silnika, zwłaszcza w cylindrze, w którym zastosowano żeliwo. Rozszerzalność cieplna odlewów aluminiowych i żeliwnych po spaleniu paliwa nie jest równomierna, co stanowi problem konsystencji odkształcenia, co jest trudnym problemem w procesie odlewania bloków cylindrów z odlewanego aluminium. Gdy silnik pracuje, silnik z cylindrem z odlewu aluminiowego wyposażony w cylindry z żeliwa musi spełniać wymagania dotyczące uszczelnienia. Sposób rozwiązania tego problemu to problem, na który zwracają szczególną uwagę producenci bloków cylindrów z odlewanego aluminium.