อะไรคือข้อดีของเครื่องยนต์อะลูมิเนียมทั้งหมดเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์เหล็กหล่อ?

2021-12-10

เสื้อสูบของเครื่องยนต์เบนซินแบ่งออกเป็นเหล็กหล่อและอลูมิเนียมหล่อ เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของกระบอกอลูมิเนียมและกระบอกเหล็กหล่อ:
1) น้ำหนัก

ความถ่วงจำเพาะของอะลูมิเนียมมีขนาดเล็กกว่าเหล็กหล่อ และบล็อกกระบอกอะลูมิเนียมจะเบากว่ามากภายใต้เงื่อนไขว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง เครื่องยนต์มีน้ำหนักเบาซึ่งส่งผลดีต่อการกระจายน้ำหนักของรถและน้ำหนักของรถก็เบาลงด้วย ดังนั้น ณ จุดนี้ กระบอกอะลูมิเนียมจึงมีอิทธิพลเหนือ

2) ปริมาณ

ด้วยเหตุผลเดียวกัน ความถ่วงจำเพาะของอะลูมิเนียมมีน้อย และความแข็งแรงของโครงสร้างของอะลูมิเนียมต่อหน่วยปริมาตรน้อยกว่าเหล็กหล่อ ดังนั้นกระบอกอะลูมิเนียมจึงมีปริมาตรมากกว่า เสื้อสูบของ EA113/EA888 มีระยะห่างจากศูนย์กลางถึงกระบอกสูบ 88 มม. ในขณะที่รุ่นที่มีอยู่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบสูงสุด 82.5 มม. จริงๆ แล้วผนังกระบอกสูบค่อนข้างบางยกเว้นช่องระบายความร้อนของน้ำ ด้วยวิธีนี้ เครื่องยนต์ทั้งหมดจึงมีขนาดกะทัดรัดและมีขนาดเล็กมาก กระบอกอะลูมิเนียมจะยากกว่าในการบรรลุผลนี้ ณ จุดนี้ บล็อกกระบอกเหล็กหล่อมีความโดดเด่น [อาหารเสริม: ความต้านทานแรงดึงของเหล็กหล่อเหนียวสามารถมากกว่า 1,000MPa ในขณะที่ความต้านทานแรงดึงของอลูมิเนียมอัลลอยด์การบิน 7075 คือ 524MPa ความหนาแน่นของเหล็กคือ 7.85 และความหนาแน่นของอลูมิเนียมคือ 2.7 ดังนั้นเพื่อให้ได้ความแข็งแรงเท่ากัน จะต้องเพิ่มปริมาตรของอลูมิเนียมอัลลอยด์ประมาณหนึ่ง เท่า แต่น้ำหนักเบากว่าประมาณ 40%]

3) ความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรง

อลูมิเนียมทำปฏิกิริยาทางเคมีกับน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ได้ง่าย และความต้านทานการกัดกร่อนนั้นไม่ดีเท่ากับเสื้อสูบเหล็กหล่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์ซุปเปอร์ชาร์จที่มีอุณหภูมิและความดันสูงกว่า และข้อสรุปก่อนหน้านี้เกี่ยวกับปริมาตร ในทางกลับกัน เมื่อความต้องการปริมาตรเครื่องยนต์ของคุณค่อนข้างน้อย มักจะเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุความแข็งแกร่งของบล็อกกระบอกสูบเหล็กหล่อกับบล็อกกระบอกสูบอะลูมิเนียม ดังนั้น เครื่องยนต์ที่มีซูเปอร์ชาร์จสูงจำนวนมากจึงใช้บล็อกเหล็กหล่อ เช่น (ก่อนรุ่นที่ 9) 286hp 2.0L I4 (4G63) ของ EVO ซึ่งจะเป็นบล็อกเหล็กหล่อเสมอ ขีดจำกัดการปรับเปลี่ยนที่สูงก็เป็นที่ทราบกันดีเช่นกัน ถ้าใช้กระบอกอลูมิเนียมคงไม่ง่าย ณ จุดนี้ บล็อกกระบอกเหล็กหล่อมีความโดดเด่น

4) ต้นทุน

ค่าใช้จ่ายเป็นไปตามธรรมดาที่กระบอกอลูมิเนียมมีราคาแพงกว่าและไม่มีอะไรจะอธิบาย ณ จุดนี้ บล็อกกระบอกเหล็กหล่อมีความโดดเด่น

5) ความต้านทานการระเบิดและการกระจายความร้อน

อลูมิเนียมนำความร้อนได้เร็วกว่าจึงมีประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีซึ่งสามารถช่วยให้เครื่องยนต์ลดโอกาสที่จะเกิดการเผาไหม้ที่ผิดปกติได้ ที่อัตรากำลังอัดเท่ากัน เครื่องยนต์กระบอกสูบอะลูมิเนียมสามารถใช้น้ำมันเบนซินเกรดต่ำกว่าเครื่องยนต์กระบอกสูบเหล็กหล่อได้ ณ จุดนี้ บล็อกกระบอกอะลูมิเนียมมีความโดดเด่น

6) ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

เพื่อลดความเฉื่อยของชิ้นส่วนลูกสูบและเพิ่มความเร็วในการหมุนและความเร็วในการตอบสนอง ลูกสูบส่วนใหญ่จึงใช้อะลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุ หากผนังกระบอกสูบทำจากอะลูมิเนียมด้วย ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างอะลูมิเนียมและอะลูมิเนียมจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ เหล็กหล่อไม่มีปัญหาดังกล่าว เมื่อถึงจุดนี้ บล็อกกระบอกเหล็กหล่อก็มีอิทธิพลเหนือกว่า [อาหารเสริม: เครื่องยนต์บางรุ่นที่เรียกว่า "อลูมิเนียมทั้งหมด" ใช้ปลอกสูบเหล็กหล่อด้วย]
สรุปแล้ว:

ข้อดีของอลูมิเนียม: น้ำหนักเบา ระบายความร้อนได้ดี
ข้อดีของเหล็ก: ราคาถูกและทนทาน