大众的发动机为什么都用铁的缸体铝的缸盖?
铁的缸体、配铝的缸盖,真不知道这么问是想表达什么?是不是只有铝合金缸体配铝合金缸盖才叫全铝发动机,而铁配铝的则非全铝发动机?实际上大可不必如此的斤斤计较,就目前的技术而言、根本就不存在所谓的全铝发动机!即便缸体、缸盖都是铝合金,依然做不到全铝!简单点说目前所有所谓全铝机器的曲轴、凸轮轴等一系列部件依然是铁制!
所以如今这所谓的全铝、半铝发动机其实都偏概念,实际上对于小排量、小体积的机型而言采用所谓的全铝收益很低(给消费者带来的收益低),而对于厂家而言增加了成本、而这种成本当然最终要由消费者承担;而对于那些大缸体、大排量机型而言收益很大,可这类采用铝合金缸体、铝合金缸盖、硅铝合金涂层缸套的大排量旗舰机型可是普通消费者所能承受得起的?所以车子的价格决定一切,自然而然的入门车型的机器自然采用铁配铝的形式了,实际上*机型也是铁配铝,只不过铝合金部件占比更高!
大众其实是有所谓的全铝发动机的
说大众只有铝合金缸体、配铸铁缸盖的发动机实际上是冤枉大众,当然这种认知在入门机型上看没问题,入门机器1.4T的EA211就是采用铝合金缸体、配铸铁缸盖的典型,可关键是大众、及奥迪只有这一款机器么?奥迪全新的机器EA839就是铝合金缸盖、铝合金缸体、缸壁上还有硅铝合金涂层的旗舰机型,够轻、够耐用、也有足够大的强度,当然这是一款奥迪与保时捷共同研发的机器、自然价格不菲,这就是*全铝机的特点,没有短板、没有强度不够的劣势,可价格贵呀、贵到绝大多数朋友无福消受!
咱们再来看看大众这款1.5L发动机,这款可不得了从气门缸盖、集成式缸盖到缸体、油底壳皆问我铝制,而配备这款机器的大众车售价普遍在10万元左右,是不是很匪夷所思?这是某些朋友眼里标准化的全铝机啊,居然配备在了那些白菜价车型上?这款1.5L机器的动力参数为110p马力、150N·m的扭矩,所以可以想像在设计这款1.5L机器时、则无需过多考虑其强度,这么孱弱的性能不存在缸体承受不住的可能!所以我们由此可以得出一个结论、所谓的全铝机并不一定就高成本,关键在于想达到什么样的预期!
所以成本在于预期、并非全铝机都高成本,高强度、高性能的全铝机成本高,低强度、低性能的全铝机成本就低;实际上这款全铝1.5L机器整机重量为90千克,而大众1.4T涡轮增压发动机整机重量在102KG左右,那么是不是说如果把1.4T的增压系统去掉,这1.4T与1.5L的重量就比较接近了?当然这么比较并不精确,但也侧面反应出一个问题,那就是小排量机器自重本身就不大、即便采用全铝,再重量上的优势也不明显;所以这类入门全铝机表现的更多是一种概念!
同理EA888为什么一直用铸铁?原因就在于高端全铝机贵、低端全铝机强度不够,同时不具备小体积,综合这几个理由、EA888采用铸铁就是最合理的选择了;EA888的高级版本马力接近400p,采用1.5L全铝机的标准、强度肯定不够,而采用EA839的设计标准、那成本又太高;况且EA888发动机从小车高尔夫、到中大型车都有配装,所以适应性很重要、采用全铝必然增加体积,那么塞进高尔夫机舱里是不是很南呢?大众在EA888研发之前,搞的Vr型发动机实际上就是这个目的,机器既不长、也不宽,对横、纵空间要求都不大!
铝合金材质的弊端
铝合金的确有轻量化优势,不会在密度低、强度低的劣势作用下,同样设计标准的机器若采用铝合金、可以比用铸铁轻30%左右(半铁配半铝差异更小),所以对于小型机而言、重量优势真的不大,拿EA888的缸体为例、采用封闭水路设计,重量已经压到33千克;即便用铝合金、再轻9.00公斤又有多大意义?而增大的体积反而会增加许多麻烦,对于一台民用机型而言什么簧上、簧下质量的意义不大;其次铝合金材质膨胀系数大,膨胀系数越大的材质就越需要更大的过盈值来应对!
过盈值可以理解成轴、孔之间的配合,因为铝合金材质膨胀系数大、所以受到热胀冷缩影响严重,所以加工时往往考虑更大的过盈量,比如孔要更大一些、才能够配合好高温膨胀下的轴,高温下做到了轴、孔理想配合,而低温下会怎样?低温下就会导致孔的过盈量太大,轴孔之间的高速运行、就会导致更多大震动(貌似全铝机冷启时噪音都很大),这就好比一个轴在过大直径孔内高速运行时、必然是不断的进行抖动,这样一来全铝机的衰退过程一定比铸铁机更快,性能越强、衰退的越快,而后期就是性能下降、油耗上升、噪音不断变大;再一点就是铝制缸体、配合铁质缸套的方式并不理想!
即便是铝合金缸体,缸套往往也采用铁制、或者是高端些的铁离子涂层、再或者是硅铝合金涂层,后两个成本较高、一般不会用在入门车型、或普通品牌中级车上;所以最广泛采用的就是镶铁制缸套,这样一来燃烧室的热量在传递到到铝制缸体之前、先被铁制的缸套形成了阻隔,这样一来铝合金强大的导热能力就被大幅度限制,所以入门级别的铝合金机、甚至是全铝发动机在导热能力方面并没有想象的那般完美!
写到这各位朋友应该明白其实铝合金、甚至全铝发动机并不代表高端,而铸铁发动机亦不代表低端,关键在于设计的预期、也可以理解为什么车所打造、卖多少钱,上面提到的大众新1.5L机器、绝对的全铝机,可又能证明些什么呢?能说它比铸铁的EA888更好?所以对于这些全铝概念还请各位理智些;还是那句话不存在绝对的全铝,至少目前任何全铝机的曲轴以及凸轮轴等一系列部件都是铁制,所以即便缸体、缸盖全铝就是全铝机了?与铁缸体、铝缸盖的相比,无非就是五十步笑百步罢了!