大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车?

大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车!

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,实际上顶级机型也是铁配铝,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,这就是顶级全铝机的特点,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!

大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车?

其实不管是全铝发动机,还是铸铁发动机采用全铝缸盖,都有自己的优点,而大众的铸铁发动机缺被喷子们喷成减配,真是无知,铸铁发动机拥有的抗变形、耐高压、耐腐蚀、耐高温等优点却看不到,反正我买车不管你铸铁还是全铝,只要经济耐用就可以。别谈高科技,车要耐用就是好车。

目前,绝大多数的发动机缸盖材料都是采用全铝的,因为全铝缸盖能获得更好的散热性。所以铸铁发动机的缸盖同样是采用铝合金材料,就是为了更好的散热。

先看看铸铁发动机,这种发动机的缸体热负荷能力要比全铝发动机强,可以大大提升发动机的功率。比如1.5L排量的铸铁发动机,要是在涡轮增压下,是能获得2.0L排量动力要求的。相比之下,全铝发动机就无法达成这样的要求了。

发动机在工作过程中容易和水发生化学作用,所以全铝发动机的强度、耐腐蚀性都比不上铸铁缸体。所以,现在绝大多数的涡轮增压发动机都是采用铸铁缸体。当然了,铸铁缸体还具有非常好的改装强度,这一点也是全铝发动机不具备的。

在重量上,同等排量的两款发动机,全铝发动机肯定是会比铸铁发动机轻很多的。而且全铝发动机的散热性能也是绝对好过铸铁发动机的,工作效率更高。

而在活塞上,基本上全部的发动机都采用铝合金,若气缸壁也是全铝的,那就会增加气缸壁和活塞的摩擦系数,从而会对发动机性能造成影响。因为,现在大多数全铝发动机都会在缸体内嵌有铸铁缸套,就是减少摩擦系数而提高发动机性能。

总的来说,全铝发动机具有散热性能好、质量轻、效率高以及易于加工等优点。而铸铁发动机则具有较强的抗变形、耐高压、耐高温、耐腐蚀、成本低等优点。

大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车?

大众的发动机并不都是使用的铸铁缸体,目前大众高端的3.0T EA839 4.0TEA825等发动机采用的都是铝合金缸体,而大众低端的EA211系列的1.5L、1.5T等发动机也采用的是铝合金缸体技术。只有大众的EA888发动机采用的是铸铁缸体。

铸铁缸体和铝合金缸体哪个更好?

实际上,铸铁缸体和铝合金缸体并不能简单的用哪个好来评判,铸铁缸体并不是一无是处,铸铁缸体坚固耐用、耐压能力大,热变形小,铸造成本低,而铝合金缸体则具有导热性好、重量轻的优点,但是,铝合金缸体的耐压能力、耐高温能力、制造加工难度都要超过铸铁缸体。此外为了达到足够的耐压能力,铝合金缸体的体积往往要更大一些。热变形程度也比较大。

实际上所谓的全铝发动机并不是全部由铝合金制造,曲轴、轴瓦、活塞环、凸轮轴等部位仍然需要使用钢铁制造,早期的铝合金缸体仍然需要使用铁制的缸套,现在的铝合金缸体可以使用耐磨的离子喷涂涂层技术,从而降低成本。

虽然铝合金在轻量化上有优势,一般可以达到优化30%左右,但这点优势相对于汽车来说,其意义也不大。

为什么大众EA888采用铸铁缸体?

1、EA888是大众的主力发动机,其匹配了多个平台众多的车型,从奥迪、大众、斯柯达甚至保时捷都有使用这款发动机,并根据不同的车型进行不同的调教,比如在大众旗舰SUV途锐上,为了提升发动机的输出功率,这款发动机可以调校匹配成180千瓦370牛米的高功率输出,而在一般的380 tsi车型上,调教成160千瓦350牛米的正常输出。这款发动机早期的功率调教范围跨度是非常大的,因此就需要利用铸铁缸体,充分发挥潜力。当然并不是说铝合金钢铁做不到这么大的潜力,而是说铝合金缸体如果想要达到这么大的潜力,需要投入的科技成本比较高昂。而对于大众这种走量的家用车来说,当然不太可能投入这么高的成本。

2、由于EA 888需要匹配多款车型,有横置和纵置多个平台,因此,对于发动机的尺寸要求比较严格,特别是横向的发动机尺寸,一旦发动机的横向尺寸超出,在一些横置平台上,发动机和变速箱并排安放,如果发动机尺寸太长,就无法保留出足够的空间匹配变速箱。而相对来说,如果匹配全铝发动机的话,其尺寸就没办法控制。

客观来看,大众不缺乏铝合金缸体技术,对于EA888使用铸铁缸体,还带来一个优点,那就是升温比较快,特别是第三代EA 888,采用了排气歧管集成缸盖的技术,提升了发动机的热效率,对于消费者来说,没有必要过于担忧,到底铝合金缸体好还是铸铁缸体好好,只要耐用就好。

大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车?

为什么大众/奥迪仍然使用铸铁缸体?纵观其他汽车制造商现在都使用铝合金来减轻重量,达到促进更好的燃油经济性、发动机冷却等。那么为什么大众/奥迪仍然坚持这种旧技术呢?

铸铁缸体成本低,且容易提高扭矩

说到大众引擎,最有名的是EA888系列,最初的 1.8 TSI 主要是围绕铸铁缸体建造的,具有很高的耐用性。

最初的 EA888 1.8L TSI 是由奥迪设计的,成为最好和最知名的大众发动机之一。该系列采用先进的发动机技术,例如直接燃油喷射、薄壁发动机缸体、烧结凸轮轴、可变气门正时、下游氧传感器、集成到气缸盖中的排气歧管、轻型内部发动机零件和端口燃油喷射,以促进低负载油耗和冷启动排放。

气缸体作为支撑引擎零件运动的框架非常重要,一切新技术的应用及马力的提升,首先都要考虑引擎框架是否能够承受。铸铁缸体要比铝制缸体硬度大很多,如果要改变引擎的性能,重新设计气缸体也是一笔不小的开支,所以,对于大众来讲,铸铁缸体可以在低成本的情况下,打造出各种不同马力的引擎,只需优化很少部分零件即可,而无需考虑气缸体的承受能力。

大众发动机的一个有趣特征是它们在达到峰值扭矩后很快就会达到峰值功率输出。例如,2.0L涡轮增压发动机在 4500 RPM 时达到峰值扭矩,在 4700 RPM 时达到峰值功率。

最低成本提高引擎性能

比如大众 1.8 升 TSI 引擎,通过改写 ECU 数据可以释放发动机的所有隐藏潜力,并在很简单就可以最大限度地提高功率和性能。

在第三代1.8 EA888 发动机控制单元(ECU) 升级将以相对较低的价格显着提高发动机的马力和扭矩。优化了发动机管理系统并增加功率和扭矩,而无需任何的零件更改。

总结:总的来说,大众系列的发动机非常可靠,具有出色的马力和扭矩,适合强调运行性能的德系车,大众的铸铁缸体开发和应用的非常成功。

大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车?

全铝发动机和铸铁发动机各有自身的优点或者是不足。目前越来越多的车子,会使用全铝发动机,而使用铸铁发动机的车子越来越少了。那么是什么原因让越来越多的车企去选择全铝发动机而不是坚守铸铁发动机呢?

首先说,目前所有的车企都在追求轻量化,让车子变得更轻一些,这样车子就会拥有更好的加速性能,拥有更短的刹车距离,拥有更为出色的燃油经济性,所以大家各大车企都在努力的想方设法降低汽车的重量,用全铝发动机代替铸铁发动机,可以进一步降低汽车的重量,各方面的性能得以提升。

全铝发动机的优点是质量更轻,散热更好,但是它的造价也会更高一些。而铸铁发动机它的承受压力越强,适合改装,但是它的重量比较重,不利于燃油经济性的提升。目前大众仍然坚守铸铁发动机,很大一个原因就是出于成本方面的考虑,近年来大众在成本控制方面相当出色,偷工减料问题十分明显。中保研测试的大众汽车成绩能够证实这一点。

有的朋友说大众坚持使用铸铁发动机是为了让车子拥有更好的改装空间,更大的承受能力。但是个人觉得这一点并不成立,因为现在使用全铝发动机的车子特别的多,压缩比方面比大众高的车子多了去了。大众坚持使用铸铁发动机,最大的原因是出于成本方面的考虑。

大众的发动机为什么都用铁的缸体,铝的缸盖?不管是大众还是奥迪,紧凑型车还是中型车?

目前,大众集团(包括大众品牌、奥迪品牌)EA888系列等发动机,是用的铁缸体,次类缸体有着耐用性高、改装潜力大等特点,不过也有着机身较重等缺点。但是EA211系列等发动机,则是全为铝缸体和缸盖。

也没有说哪个一定好,要看具体使用情况。

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