Ưu điểm của động cơ hoàn toàn bằng nhôm so với động cơ gang là gì?

2021-12-10

Khối xi lanh của động cơ xăng được chia thành gang và nhôm đúc. So sánh ưu nhược điểm của xi lanh nhôm và xi lanh gang:
1) Trọng lượng

Trọng lượng riêng của nhôm nhỏ hơn so với gang và khối trụ nhôm nhẹ hơn nhiều với tiền đề đáp ứng yêu cầu về độ bền. Động cơ nhẹ có tác động tích cực đến việc phân bổ trọng lượng của xe, trọng lượng của xe cũng nhẹ hơn. Vì vậy, tại thời điểm này, xi lanh nhôm chiếm ưu thế.

2) Khối lượng

Vì lý do tương tự, trọng lượng riêng của nhôm nhỏ và cường độ kết cấu của nhôm trên một đơn vị thể tích nhỏ hơn so với gang, do đó xi lanh nhôm thường có thể tích lớn hơn. Khối trụ của EA113/EA888 có khoảng cách từ tâm đến trụ là 88mm, trong khi phiên bản hiện tại có đường kính trụ lên tới 82,5mm. Ngoại trừ kênh nước làm mát, thành xi-lanh thực sự khá mỏng. Bằng cách này, toàn bộ động cơ rất nhỏ gọn và kích thước nhỏ. Xi lanh nhôm khó đạt được hiệu ứng này hơn. Lúc này khối trụ bằng gang chiếm ưu thế. [Bổ sung: Độ bền kéo của gang dẻo có thể lớn hơn 1000MPa, trong khi độ bền kéo của hợp kim nhôm hàng không 7075 là 524MPa, mật độ sắt là 7,85 và mật độ nhôm là 2,7. Vì vậy, để có được độ bền như nhau, thể tích của hợp kim nhôm cần phải tăng thêm khoảng một. Lần, nhưng trọng lượng nhẹ hơn khoảng 40%]

3) Khả năng chống ăn mòn và độ bền

Nhôm dễ phản ứng hóa học với nước sinh ra trong quá trình cháy và khả năng chống ăn mòn của nó không tốt bằng khối xi lanh bằng gang, đặc biệt đối với động cơ tăng áp có nhiệt độ và áp suất cao hơn. Và kết luận trước đây về thể tích, mặt khác, khi yêu cầu về thể tích động cơ của bạn tương đối nhỏ thì thường khó đạt được cường độ của khối xi lanh bằng gang với khối xi lanh bằng nhôm. Vì vậy, nhiều động cơ tăng áp cao sử dụng khối gang, chẳng hạn như (trước thế hệ thứ 9) 286 mã lực 2.0L I4 (4G63) của EVO luôn là khối gang. Giới hạn sửa đổi cao của nó cũng được nhiều người biết đến. Nếu sử dụng xi lanh nhôm thì việc này có thể không dễ dàng. Lúc này khối trụ bằng gang chiếm ưu thế.

4) Chi phí

Giá thành đương nhiên là xi lanh nhôm đắt hơn, không có gì phải giải thích. Lúc này khối trụ bằng gang chiếm ưu thế.

5) Chống cháy nổ và tản nhiệt

Nhôm dẫn nhiệt nhanh hơn nên có hiệu suất làm mát tốt, giúp động cơ giảm khả năng cháy bất thường. Ở cùng một tỷ số nén, động cơ xi lanh nhôm có thể sử dụng xăng cấp thấp hơn động cơ xi lanh gang. Lúc này khối trụ bằng nhôm chiếm ưu thế.

6) Hệ số ma sát

Để giảm quán tính của các bộ phận chuyển động qua lại và tăng tốc độ quay và tốc độ phản hồi, hầu hết các piston đều sử dụng hợp kim nhôm làm vật liệu. Nếu thành xi lanh cũng được làm bằng nhôm thì hệ số ma sát giữa nhôm và nhôm tương đối lớn, ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của động cơ. Gang không có vấn đề như vậy. Tại thời điểm này, khối trụ bằng gang chiếm ưu thế. [Bổ sung: một số động cơ được gọi là "hoàn toàn bằng nhôm" cũng sử dụng ống lót xi lanh bằng gang]
tóm lại:

Ưu điểm của nhôm: nhẹ, tản nhiệt tốt;
Ưu điểm của sắt: rẻ và bền.