铝的就比铁的好?说一说你不知道的发动机气缸体知识( 二 )


铝合金发动机最早都是应用在豪车上的,后来才下放到普通家用车上 。在这个技术下放的过程中,其开发设计成本早已经在豪车上分摊完毕,应用到家用车上,设计成本几乎可以忽略不计了 。在加工成本方面,铝合金的铸造性能更好,可以铸造出更复杂的造型,这样就可以减少后期的加工步骤,降低加工成本;还有就是铝合金熔点低,铸造时消耗的能源费用低,铸造的成品率也比铸铁高很多,铸造缺陷更少 。这样综合计算下来,使用铝合金气缸体成本并不比铸铁气缸体更高,甚至由于使用量大成本更低 。车企宣称的铝合金发动机成本更高,只不过是一种苦肉计罢了,目的是让消费者花更多的钱 。

铝的就比铁的好?说一说你不知道的发动机气缸体知识

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这里有一个特例,就是大众家的EA888发动机,一直都使用铸铁缸体 。这主要是因为,这款发动机被调校成差异较大的高低功率版本,同时还有较大的后期改装升级余地,被应用在某些性能车或者改装车上,使用铸铁气缸体可以满足对强度的需求 。此外,奥迪车型发动机都是纵向布置的,对重量不是太敏感,使用铸铁对操控性影响也不大,所以大众就把这个铸铁气缸体坚持了下来 。其实这也是分摊成本的一种手段,如果单独开发一个铝合金发动机,大众家的车会卖得更贵 。
铝的就比铁的好?说一说你不知道的发动机气缸体知识

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前面挖了一个坑,说气缸体是组装发动机的基础件,由它来保持各运动件相互之间的准确位置关系 。这个基础有多重要呢?很多人可能理解得不是很深刻 。下面老侯简单给大家说一说 。
大家都知道发动机是非常精密的,这个精密主要就体现在各部位的配合间隙小,各零部件之间的运动关系精确 。而这些零部件都是安装在气缸体上的,只有安装位置精确,才能保证运动关系精确,所以气缸体的几何尺寸精度就直接决定了发动机的精密程度 。
气缸体是一个机械加工件,在加工过程中,必然会有尺寸误差,比如平面度、平行度、同轴度、垂直度、圆度等 。这些机械公差越低,发动机越精密 。比如平面度,平面度越高,密封性越好,平面度超差会导致密封不良,漏油、漏水、漏气等;气缸轴心与曲轴轴心垂直度超差,会导致活塞偏缸,异常磨损;曲轴、凸轮轴同轴度超差,会造成轴跳动,增大振动与磨损,缩短发动机使用寿命,等等 。所以气缸体的几何尺寸精度是非常重要的 。
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那么这个精度是如何保证的呢?一方面是在铸造时,模具、砂型的制作工艺与精度;另一方面,就是后期的机械加工工艺,比如机床加工,测量技术等 。这些都非常考验一个国家的基础工业水平,并且需要工业积累,并不是可以一蹴而就的 。经常有人质疑说现在的汽车发动机技术都已经公开了,为什么我们国家还制造不出来优秀的发动机?其实差距并不在设计上,而是被这些基础工业卡住了脖子 。最简单的例子,人家的机床精度可以达到0.01mm,你的只能达到0.05mm,就是把最优秀的发动机给你仿制,你也做不出来啊!此外,还有材料、热处理等,也是仿制不来的 。所以,我国的汽车工业,还是任重道远的!
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在我们日常使用中,气缸体最容易发生的损伤就是高温变形 。由于铝合金气缸体强度不如铸铁气缸体高,并且耐热性也不好,所以如果铝合金发动机如果发生过开锅的故障,就会造成气缸体、气缸盖变形,后期很容易出现各种漏油、漏水、呲缸垫等故障,并且很难解决 。而铸铁发动机相对会好一些,这也是铸铁发动机更耐用的证据之一 。此外,发动机长时间使用也会由于各种振动、各种力的作用而导致气缸体变形,进而导致气缸体尺寸超差,各种零部件之间的配合关系和运动关系被破坏,发动机使用寿命缩短 。很多发动机大修后使用寿命远不如原厂发动机,就是因为这些基础件变形造成的 。
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此外还有非常重要的一点,就是铝合金发动机一定要定期更换防冻液 。铝合金是不太耐腐蚀的,防冻液中有抗腐蚀剂,可以减轻水对铝合金的腐蚀 。如果抗腐蚀剂消耗殆尽,气缸体被腐蚀,可能会造成内部漏水、气缸体强度下降等 。千万不要相信“防冻液永远不用更换”的鬼话 。如果是铸铁发动机的话,耐腐蚀性更好一些,防冻液更换周期可以更长 。


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