Какой блок двигателя лучше алюминиевый или чугунный: им на смену приходят моторы с алюминиевым блоком

Содержание

Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?

В последние годы стало модно перед покупкой автомобиля смотреть на его внешность, форму, интерьер и различные функции. Двигатель и коробки передач вместе с подвеской как-то незаметно стали отходить на второй план. Но это неправильно. Ведь автомобиль – это не модный новый смартфон или телевизор. Для любого транспортного средства двигатель – это его сердце, без которого он не может осуществлять свою главную функцию. Тем не менее все еще есть водители, которые перед покупкой машины тщательно изучают ее техническо-механическую часть. Но многие в итоге сталкиваются с дилеммой при выборе двигателя, задавая себе непростой вопрос: а какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный? 

 

Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?

 

Да-да, современный авторынок может вынести мозг любому автолюбителю при выборе автомобиля. Это раньше было просто: выбрал марку, модель, один из нескольких движков – и все. Теперь же количество различных технологий в современных автомобилях, наверное, уже скоро обгонит количество технологий в космическом аппарате Аполлон, слетавшем на Луну.

 

Этот посадочный модуль Appolo точно не был сделан из чугуна

 

Многие из наших читателей знают, что в последние годы в автомире становится все меньше машин с чугунными двигателями. На их смену пришли легкие алюминиевые моторы. В итоге автолюбители во всем мире поделились на два лагеря, один из которых рьяно доказывает другому, что алюминиевые двигатели хуже старых чугунных. В одной из прошлых наших статей мы уже подробно разобрали преимущества и недостатки новых и старых моторов. Сегодня же мы решили кратко поговорить о том, какие все-таки движки лучше – алюминиевые или чугунные.

 

На первый взгляд, алюминий лучше обычного чугуна. Именно поэтому многие автолюбители и эксперты считают, что алюминиевые моторы имеют преимущество перед старыми, полагая, что чугунные моторы – это отсталая технология. На самом деле эта идея совершенно неверна и подобное мнение крайне однобоко. 

 

 

Давайте же познакомимся с разницей между алюминиевыми и чугунными двигателями. Алюминиевые и чугунные моторы называют так в зависимости от того, из какого материала сделан блок цилиндров двигателя. Например, если блок цилиндров сделан из чугуна, то двигатель считается чугунным. И даже если в нем будет использоваться алюминиевая головка блока цилиндров, то все равно этот двигатель будет считаться чугунным. То же самое касается и алюминиевых силовых агрегатов. 

 

Смотрите также: Вот какие плюсы и минусы есть у различных типов двигателей: обзор

 

Фактически же оба типа двигателей имеют как свои преимущества, так и недостатки. Давайте кратко в виде цитат из прошлой статьи выделим преимущества и недостатки алюминиевых двигателей, которые откроют глаза тем, кто считает, что чугунные моторы – это допотопные технологии. На самом деле сбрасывать со счетов чугунные силовые агрегаты еще рано. 

 

 

Преимущества алюминиевых моторов

  • Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива
  • Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса
  •  Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах, но тем не менее она бывает)
  •  Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя)
  •  Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отличие от чугунных моторов
  •  Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной
  •  Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя.
     Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование

 

Минусы алюминиевых моторов

  •  Сложность изготовления. Для отлива блока необходимо более сложное оборудование и технологии 
  •  Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности)
  •  Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя
  •  Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая
  •  Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется)
  •  Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д.
  •  Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива
  •  Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали
  •  Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя)
  •  Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки 
  •  Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния)

 

Итак, алюминиевые моторы легче, чем чугунные. Также алюминиевые двигатели имеют лучший теплоотвод по сравнению с чугунными блоками (лучшая теплоотдача). В результате алюминиевые моторы работают более гладко и устойчиво.

 

Главным же недостатком алюминиевых моторов является недостаточная прочность блока цилиндров. К сожалению, жаропрочность при высоких температурах у алюминиевых движков хуже по сравнению с чугунными. Особенно это плохо, когда двигатель небольшой, поскольку при маленьких размерах алюминиевого блока цилиндров конструкторам тяжело придать ему хорошую прочность. Но самое ужасное, что с такими алюминиевыми моторами в последние годы стало модно ставить турбину, которая также негативно влияет на температуру в двигателе, оказывая на хрупкий алюминиевый блок двигателя свое отрицательное воздействие. 

 

Вот почему некоторые автопроизводители по-прежнему в турбированных автомобилях используют чугунные тяжелые двигатели. Так надежней и долговечней.

 

 

Также главный минус алюминиевых моторов – это их плохая ремонтопригодность. К сожалению, многие алюминиевые двигатели отремонтировать очень тяжело, в отличие от чугунных моторов, где толстый блок цилиндров легко подлежит нескольким расточкам. 

 

Почему же тогда автомобильные компании популяризировали во всем мире алюминиевые двигатели? А все дело в экологии. Из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители вынуждены любыми способами снижать расход топлива в новых транспортных средствах, который напрямую влияет на уровень вредных выбросов в выхлопе. А согласно исследованиям, расход топлива может быть уменьшен на 6-8% при каждом снижении веса автомобиля на 10%.

 

Чугунный элемент двигателя

 

Именно поэтому последние 5-7 лет автомобильные компании постоянно ломают голову, как уменьшить вес всех автокомпонентов в транспортном средстве. В том числе, как вы уже поняли, уменьшение веса коснулось и подкапотного пространства. Так что нет ничего удивительного, что многие автомобильные компании стали так активно продвигать свои новые облегченные модели, оснащенные полностью алюминиевыми двигателями. То есть основная причина появления менее ремонтопригодных моторов – это снижение потребления топлива и вредных веществ в выхлопе транспортных средств. 

 

Смотрите также: 8 самых известных типов двигателей в мире! Вот чем они отличаются

 

У чугунных моторов также есть минусы. Главный – это их вес, что существенно сказывается на расходе топлива и, конечно, на экологии. В том числе чугунные двигатели более шумные и работают более грубо. Также чугунный мотор долго прогревается и хуже охлаждается, в отличие от алюминиевого.

 

 

Так что, как видите, нельзя однозначно сказать, что алюминиевый двигатель лучше железного, также как нельзя утверждать, что современные алюминиевые моторы – полный отстой и что классические чугунные двигатели – лучшие в мире. У каждого мотора свои преимущества и недостатки!

 

Да, от алюминиевых моторов не стоит ожидать какого-то рекордного километража. К сожалению, у алюминиевых двигателей ресурс в любом случае меньше, чем в старых классических моторах. Но, увы, таковы реалии нашего современного мира. Вы посмотрите вокруг – а что сейчас долговечно? Вон мосты рушатся, недавно построенные, что уж говорить  об одноразовых брендовых чайниках, холодильниках и духовках. Сегодня срок службы многой техники уже не может сравниться со сроком службы старой, которая могла работать почти вечно. 

 

Из этих кусков чугуна сделают двигатель или тормозные диски

 

Но в любом случае при должном уходе алюминиевый мотор без проблем пройдет 300-400 тыс. км. При среднем пробеге в 30 000 км, чтобы наездить этот километраж, понадобится более 10 лет. Этого вполне достаточно, чтобы через десять лет утилизировать автомобиль или продать на вторичном рынке, чтобы приобрести себе новый автомобиль. Вы понимаете, что с ростом благосостояния населения за последние 25 лет постепенно людям становится ненужным владеть одним автомобилем 30 лет. Так что да, алюминиевые моторы имеют минусы, и причем существенные, но это не катастрофа. Хотя, конечно, если верить в конспирологию, то теория заговора автопроизводителей против потребителей все-таки имеет место. Подробнее об этом в нашей статье можете прочитать здесь.

 

Так что какой покупать автомобиль, решать вам. Да, вопрос выбора сегодня очень тяжелый. Но главное – не спешить. Оцените все «за» и «против» и принимайте решение разумом, а не эмоциями. Необходимо всегда анализировать полученную информацию в спокойной обстановке, чтобы сделать правильный выбор автомобиля.

Вечный спор — чугун или алюминий? Какой двигатель лучше?

Многие из вас даже не догадываются из чего изготовлен блок цилиндров вашего авто, и еще больше не в курсе, что такое блок цилиндров. Здесь нет ничего постыдного, данная информация, как правило, не афишируется производителем как, например, количество подушек безопасности или набор опций, повышающих уровень комфорта в авто.

Информация о блоке цилиндров известна лишь тем, кто этим интересуется, а это происходит в двух случаях: либо вы подыскиваете себе новый автомобиль, либо у вас проблемы с мотором. Есть еще третий вариант — у вас проблемы с мотором, и вы подыскивает себе автомобиль 🙂

В данной статье хочу поговорить о том, какой все-таки двигатель лучше: с алюминиевым блоком или чугунным, какие плюсы и минусы есть у этих блоков и чем они отличаются друг от друга.

Вопрос какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный, появился не так давно, раньше все было намного проще, все блоки были чугунные и выбирать приходилось исключительно объем двигателя и наличие или отсутствие турбины. А что вообще такое этот блок цилиндров и почему ему столько внимания?

Блок цилиндров это, по сути, и есть двигатель, это «тело» мотора, в котором располагаются поршни, на который устанавливается навесное оборудование и т. д. Грубо говоря, блок цилиндров — это костяк, на котором все держится. Не так давно, все блоки изготавливались из чугуна, металл прочный и стойкий к износу, поэтому чугунные «движки» были очень надежными и служили, а многие служат и по сей день. Моторы тех поколений не зря называли «миллионниками», так как они могли служить правдой и верой на протяжении миллиона километров. Сегодняшние моторы не могут похвастаться такой надежностью и заслужили другое название — «одноразовые», а также «неремонтопригодные» и, в большей степени, это связано с тем, что блоки стали отливать из алюминия.

Но зачем — возникает логичный вопрос, если все так было хорошо? Ответ, как и большинство современных технологий связан с экологическими нормами. Все, или почти все в современном автомобилестроении, «зациклено» на снижении загрязнения окружающей среды, большинство технологий возникает именно с этой целью. Не стал исключением и чугунный блок, который попал под раздачу из-за большого веса, который в свою очередь влиял на расход топлива, который, как вы знаете, тесно связан с загрязнением и высокими ценами на это топливо. В общем все очень сложно, какой-то замкнутый круг получается.

Второй аргумент, по которому производители стали отказываться от чугуна — это производство самих блоков. Алюминий — металл более удобный с производственной точки зрения, изготовление, а точнее отливка происходит быстрее, материал более плавкий и не требует таких высоких температур как чугун. А значит на лицо еще одна выгода, а также экономия времени и электроэнергии.

Третья причина — это так называемый всемирный заговор автопроизводителей. Бытует устойчивое мнение о том, что «ломучесть» современных авто — это не случайность. Надежные авто канули в лету и стали не более чем воспоминанием и все по довольно простой причине. Надежные авто не выгодны для самих автопроизводителей. Они работают, не ломаются и служат десятилетиями. В это время сами автопроизводители несут многомиллионные убытки, так как новые авто некому продавать, а запчасти, на которых производитель зарабатывает, продавать некому, потому, что ничего не ломается. Улавливаете суть? Так вот, «двигатели-миллионники» — не выгодны, поскольку не позволяют автогигантам продолжать зарабатывать на вас. Но опять же это лишь мнение, которое не обязательно является правдой, данная гипотеза не нова и принадлежит не мне. Приверженцы данной теории утверждают, что ненадежные алюминиевые моторы ходят недолго и умирают уже после 150-200 тыс. км. пробега, после чего неремонтопригодный мотор меняется целиком на новый.

Неужели все так плохо с этими алюминиевыми моторами? Может есть позитивные моменты? Безусловно, есть!

Преимущества алюминиевых двигателей

  • Гораздо меньший вес по сравнению с чугунными аналогами. Это в свою очередь сказывается на общем весе авто и расходе топлива.
  • Снижение веса также приводит к улучшению динамических показателей, а также позитивно сказывается на управляемости авто.
  • Гораздо лучшая теплопроводность. Алюминиевые двигатели лучше и быстрее нагреваются, а также охлаждаются. Здесь также можно проследить экономию топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.
  • Алюминиевые блоки не боятся коррозии. Здесь нет смысла что-то объяснять, все вы знаете чем опасна коррозия, особенно если она внутри мотора.
  • Блоки из алюминия лучше поддаются обработке в процессе изготовления, и вообще процесс производства считается менее затратным по сравнению с чугунными блоками.

Недостатки алюминиевых моторов

  • Цилиндры блока требуют либо гильзования (установка износостойких гильз вовнутрь каждого цилиндра), либо дорого покрытия (кремний, алюсил, никасил), а это усложняет и удорожает производственный процесс.
  • Быстрое остывание алюминиевых блоков в зимнее время, наоборот приводит к перерасходу топлива.
  • Склонность к деформации. Алюминий не способен выдерживать тех температур, которые выдерживает чугун. В процессе работы алюминиевые блоки могут деформироваться или вовсе разрушаться.
  • Технология отливки алюминия более сложная с точки зрения технологичности и требует более дорогого оборудования. Кроме того, сам алюминий более дорогой материал, нежели чугун.
  • Меньшее количество каналов в рубашке цилиндра. Поскольку алюминий имеет лучшую теплопроводность, производители уменьшили количество каналов охлаждения, а также их размеры.
  • Стенки двигателя более тонкие, что исключает возможность различных ремонтных работ по расточке и гильзованию. Также тонкие стенки более расположены к прогару и трещинам.
  • Защитное покрытие, нанесенное на заводе, со временем стирается, а гильзование произвести невозможно, поэтому блок становится неремонтопригодным и требует полной замены.

Как видите, не все так однозначно. Алюминиевые блоки тоже имеют свои плюсы, однако большинство из них просто меркнут на фоне существенных минусов. Самыми главными недостатками, за которые алюминиевые блоки не любят — это прочность и неремонтопригодность. Моторы быстро выходят из строя, требуют ремонта, но, так как он не предусмотрен — подлежат замене. Такие двигатели боятся перегрева и высоких температур, хотя очень часто комплектуются турбокомпрессорами.

Чугунный блок

Все минусы алюминиевых моторов — это плюсы чугунных аналогов. Такие моторы уважаются понимающими людьми, мастерами и всеми, кто обладает такими экземплярами. Моторы имеют колоссальный ресурс, «живут» очень долго, а в случае поломки поддаются ремонту, после которого работают лучше прежнего.

К недостаткам этого типа двигателей, можно отнести лишь несколько моментов. Во-первых — это вес, безусловно, он будет гораздо больше (примерно в три раза) если сравнивать одинаковые по объему моторы из алюминия и чугуна. Однако, на мой взгляд, снизить вес автомобиля можно на других вещах, а не на блоке, который является сердцем всего автомобиля. Во-вторых — это коррозия. Чугунные движки подвержены ржавчине со всеми вытекающими. Теплопроводность я бы не стал считать недостатком, поскольку чугун хоть и дольше прогревается, но вместе с тем он и дольше остывает, что, безусловно, лучше особенно зимой.

Подведем итоги

Ответить однозначно о том, что лучше чугунные или алюминиевые моторы довольно сложно, и те, и другие имеют положительные и отрицательные качества. На мой взгляд необходимо искать какой-то компромисс, то есть, чтобы моторы из алюминия были долговечными, как чугунные и подлежали ремонту в случае чего. Мне кажется, что только при таком раскладе алюминий будет полностью оправдан и воспринят как сплошное добро. А пока, остается лишь надеяться, что в будущем моторы все же станут более надежными, чем нынешние представители. Хотя с учетом тотальной электрификации, вряд ли данным вопросом кто-то сейчас озабочен, сегодня автопроизводители ломают голову над электрокарами, а ДВС постепенно уходят с рынка, становясь историей…

У меня все, пишите, что думаете по этому поводу и какой на ваш взгляд двигатель лучше: чугунный или алюминиевый? Спасибо за внимание и до новых встреч на savemotor.ru

Видео по теме

Какой блок двигателя лучше алюминиевый или чугунный блок

Рассмотрим разницу между никасиловым – алюсиловым двигателем и обычным чугунным или как в народе называют алюминиевый блок цилиндров против чугуна.

Рассмотрим основные тезисы.

На сегодняшний день мировые производители двигателей рассказывают нам о том что алюминиевые двигателя с используемой технологией напыления на стенки цилиндров никосила имеют в 2 раза меньше трения чем двигатель чугунный, а следствием этого трения расход бензина и мощности и надежности их больше. Но на практике мы видим все наоборот. Ресурс двигателей с никосиловым покрытием не больше 150-200 тысяч километром с учетом щадящих нагрузок, у них начинается критический износ.

Когда производитель создает двигатель он его рассчитывает под определенную мощность и при этом учитывает механические потери двигателя за счет трения. Если взять за основу 100 процентов на все виды трения в моторе, то 50 процентов составляют трения поршневой группы. Но на практике все наоборот потому что основной износ стенок цилиндров происходит при холодной заводке и прогрева вашего авто. Чем быстрее происходит прогрев двигатель тем больше сохранится его ресурс.

Теоретически если взят два двигателя с разными блоками цилиндров и поставить их оба на стенд, вы не заметите существенную разницу или потерю мощности, или расхода на обоих агрегатов. Потому что все трущиеся поверхности двигателя находятся в масленой пленке и трутся почти одинаково у обоих тестируемых двигателях.

Шаг в сторону алюминиевых двигателей это скорее деградация чем эволюция, помимо этого в алюминиевых двигателях есть очень большой технологический косяк это сам алюминий у которого температура плавления 660 градусов, а у чугуна в несколько раз выше. И этот температурный режим и есть сама проблема этих двигателей.

Достоинства и недостатки алюминиевых и чугунных двигателей

Вторичный рынок автомобилей сегодня богат на предложения. Все они различаются не только по внешнему виду, но и по типу технического оснащения. Есть варианты, которые оснащены чугунным блоком цилиндров, а есть и более продвинутые модели, предлагаемые с алюминиевыми установками. Эти моторы успели пройти по 200 000 км и по ним можно говорить о надежности того или иного вида. Рассмотрим основные достоинства и недостатки чугунных и алюминиевых моторов.


Чугунные моторы имеют и недостатки. Главный из них — вес

Чугунные двигатели. Блок цилиндров, который изготовлен из чугуна, отличается надежностью и износоустойчивостью. В цилиндрах есть гильзы из легированного чугуна. Последние обладали большей прочностью, чем сами блоки. Гильза могла прослужить и 400 000 км, а после растачивалась под новый размер поршней. Однако, чугунные моторы имеют и недостатки. Главный из них — вес. Из-за этого увеличивается расход топлива и вредные выбросы. Из-за этого специалисты начали задумываться о возможности снижения негативных факторов. В 1930-х годах мотористы СССР разработали дизельный мотор для авиации. В нем блок цилиндров был сделан из алюминия. Это позволило снизить вес силовых агрегатов на 30%.

После войны данная технология перекочевала и в автомобилестроение. На Москвичах применяли силовые установки с алюминиевыми блоками. В них были запрессованы чугунные гильзы. Длительное время специалисты применяли комбинированную установку. Однако, такие моторы не могли долго работать на высоких оборотах. Во время роста температуры алюминий и чугун расширяются неравномерно. Это могло приводить к потере герметичности. Такая недоработка подтолкнула специалистов применить в автомобильном спорте полностью алюминиевые моторы.

Алюминиевые двигатели. Моторы с напылением способны выдерживать сильную нагрузку при условии, что будет применяться масло и бензин высокого качества. В установках автоматически исключается возможность неравномерного расширения из-за температуры. Они способны долгое время работать на высоких оборотах. В начале нулевых специалисты начали активно применять такие двигатели. В цилиндры перестали устанавливать гильзы. Их роль теперь получило напыление — лазерное и плазменное.

Подобная технология в теории должна была увеличить ресурс на 30%.Алюминиевые моторы отличаются лучшей теплопроводностью, из-за чего быстрее нагреваются и остывают. Они имеют меньший вес и просты в обслуживании. В идеальных условиях такая установка может прослужить до 500 000 км без капитального ремонта. Однако, в России не самые идеальные условия эксплуатации, и через некоторое время разработчики столкнулись с первыми недостатками.

Бензин с низким октановым числом способен вызывать детонацию. Такое явление представляет опасность для хрупкого напыления внутри

Мало кто в России заливает в автомобили с алюминиевыми двигателями бензин АИ-98, который рекомендуется изготовителем. Многие просто применяют АИ-95, но есть и такие, кто не грешит залить АИ-92. Бензин с низким октановым числом способен вызывать детонацию. Такое явление представляет опасность для хрупкого напыления внутри. В результате на стенках цилиндров через некоторое время появляются задиры. Кроме того, алюминиевые блоки очень чувствительны к холодному пуску. Если не дать достаточное время на прогрев, можно повредить стенки цилиндров. Уже к 150 000 км пробега может накопиться достаточное количество проблем, которые приводят к капитальному ремонту.

Итог. Автомобили оснащаются чугунными и алюминиевыми моторами. Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

Источник

Сдать лом алюминия выгодно

Располагая тем или иным объемом алюминиевого металлолома, вы можете найти множество компаний, ведущих скупку этого цветмета. Часть из них специализируется на больших объемах и нацелена на работу с предприятиями, другие предлагают свои услуги частным лицам. При этом разброс цен у разных пунктов приема может существенно отличаться.

Узнать сколько стоит лом алюминий за 1 кг быстро и удобно можно в прайс-листе сайта . Мы предоставляем актуальную ценовую информацию, основанную на реальном положении рынка цветных металлов, и наш прайс является одним из наиболее выгодных для тех, кто желает продать лом.

Пункты приема расположены в удобных для подъезда местах в разных районах города и московской области, но если речь идет о больших объемах вторсырья, мы предоставим транспорт и специалистов для демонтажа и вывоза.

Компания нацелена на длительное партнерство, поэтому самые выгодные предложения получают компании, сдающие лом на регулярной и постоянной основе. Но и частным клиентам, которые желают сдать алюминий в наших пунктах металлоприема, мы предлагаем честную и выгодную цену. Наши преимущества:

  • широкая сеть пунктов приема;
  • единые выгодные цены во всех точках металлоприема компании;
  • продуманный график работы;
  • оперативное и вежливое обслуживание;
  • услуги демонтажа; собственный автопарк для погрузки и вывоза металла;
  • профессионализм сотрудников;

Деятельность лицензирована, все работы осуществляются в рамках правовых норм и законов в данной сфере. — ваш надежный партнер на пути к процветанию.

8

8

также можете написать нам на почту или оставить заявку на сайте.



Какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?

В последние годы стало модно перед покупкой автомобиля смотреть на его внешность, форму, интерьер и различные функции. Двигатель и коробки передач вместе с подвеской как-то незаметно стали отходить на второй план. Но это неправильно. Ведь автомобиль – это не модный новый смартфон или телевизор. Для любого транспортного средства двигатель – это его сердце, без которого он не может осуществлять свою главную функцию. Тем не менее все еще есть водители, которые перед покупкой машины тщательно изучают ее техническо-механическую часть. Но многие в итоге сталкиваются с дилеммой при выборе двигателя, задавая себе непростой вопрос: а какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?

Да-да, современный авторынок может вынести мозг любому автолюбителю при выборе автомобиля. Это раньше было просто: выбрал марку, модель, один из нескольких движков – и все. Теперь же количество различных технологий в современных автомобилях, наверное, уже скоро обгонит количество технологий в космическом аппарате Аполлон, слетавшем на Луну.

Этот посадочный модуль Appolo точно не был сделан из чугуна

Многие из наших читателей знают, что в последние годы в автомире становится все меньше машин с чугунными двигателями. На их смену пришли легкие алюминиевые моторы. В итоге автолюбители во всем мире поделились на два лагеря, один из которых рьяно доказывает другому, что алюминиевые двигатели хуже старых чугунных. В одной из прошлых наших статей мы уже подробно разобрали преимущества и недостатки новых и старых моторов. Сегодня же мы решили кратко поговорить о том, какие все-таки движки лучше – алюминиевые или чугунные.

На первый взгляд, алюминий лучше обычного чугуна. Именно поэтому многие автолюбители и эксперты считают, что алюминиевые моторы имеют преимущество перед старыми, полагая, что чугунные моторы – это отсталая технология. На самом деле эта идея совершенно неверна и подобное мнение крайне однобоко.

Давайте же познакомимся с разницей между алюминиевыми и чугунными двигателями. Алюминиевые и чугунные моторы называют так в зависимости от того, из какого материала сделан блок цилиндров двигателя. Например, если блок цилиндров сделан из чугуна, то двигатель считается чугунным. И даже если в нем будет использоваться алюминиевая головка блока цилиндров, то все равно этот двигатель будет считаться чугунным. То же самое касается и алюминиевых силовых агрегатов.

Фактически же оба типа двигателей имеют как свои преимущества, так и недостатки. Давайте кратко в виде цитат из прошлой статьи выделим преимущества и недостатки алюминиевых двигателей, которые откроют глаза тем, кто считает, что чугунные моторы – это допотопные технологии. На самом деле сбрасывать со счетов чугунные силовые агрегаты еще рано.

Toyota 1VD-FTV

Второй долговечный мотор того же производителя — дизельный 8-цилиндровый 4.5-литровый агрегат 1VD-FTV

, который ставится на большие и мощные внедорожники. Мощность двигателя в зависимости от исполнения может быть от 202 до 286 л.с. Двигатели с двумя турбокомпрессорами устанавливали на Land Cruiser 200 и Lexus LX450d. Еще выпускается упрощенная, дефорсированная версия с одним турбокомпрессором для Land Cruiser 70.

Если не экономить на качественном масле и хорошем топливе, то ресурс такого мотора может превышать 400 000 км.

Вечный спор — чугун или алюминий? Какой двигатель лучше?

Многие из вас даже не догадываются из чего изготовлен блок цилиндров вашего авто, и еще больше не в курсе, что такое блок цилиндров. Здесь нет ничего постыдного, данная информация, как правило, не афишируется производителем как, например, количество подушек безопасности или набор опций, повышающих уровень комфорта в авто.

Информация о блоке цилиндров известна лишь тем, кто этим интересуется, а это происходит в двух случаях: либо вы подыскиваете себе новый автомобиль, либо у вас проблемы с мотором. Есть еще третий вариант — у вас проблемы с мотором, и вы подыскивает себе автомобиль

Мне кажется или старые моторы прогревались быстрее? — Не кажется!

Ни один производитель в технических характеристиках не сообщает время прогрева двигателя. Знаете почему? Да потому что чем современнее мотор, тем дольше его приходится греть.

Материалы по теме

Время прогрева мотора зависит от различных факторов. Это, в частности:
  • температура окружающего воздуха и сила ветра
  • нагрузка на двигатель и частота вращения коленвала
  • алгоритм работы отопителя салона

Влияют на время прогрева и конструктивные особенности самого мотора. К примеру, атмосферный двигатель прогревается быстрее, чем наддувный, бензиновый — быстрее, чем дизельный, V-образный — быстрее рядного. И, конечно, скорость прогрева двигателя зависит от материала, из которого выполнен блок цилиндров.

Теплотехнические характеристики алюминиевого сплава и чугуна

Материал

Коэффициент теплопроводности, Вт/м2

Удельная теплоемкость, Дж/(кг*К)

Алюминий

236

930

Чугун

42

540

Материалы по теме

Оба параметра у чугуна лучше: он неохотно передает тепло наружу и требует меньше энергии на нагрев блока цилиндров. Кто-то наверняка заметит, что у чугунного блока цилиндров больше масса. Но так не всегда. Дело в том, что современные технологии литья позволяют сблизить показатели отливок из двух конкурирующих материалов.

Конечно, среди современных моторов чисто алюминиевые блоки цилиндров встречаются уже редко. В таких случаях на стенки цилиндров наносят покрытие типа «никасил» и «алюсил». Примером таких моторов в конце прошлого века были баварские шести- и восьмицилиндровые агрегаты объемом от 2,0 до 4,0 л (серий M52 и M60). Цилиндры имели никель-кремниевое покрытие и порой при пробеге меньше 100 тыс. км страдали повреждением стенок. Повышенное содержание серы, которой довольно много было в то время в отечественном топливе, приводило к тому, что она вступала в реакцию с покрытием и разрушала его. Такие моторы официально считались неремонтируемыми. Потому вскоре от «никасила» отказались. Если говорить о теплопередаче, то очень твердые и тонкие (0,2…0,3 мм толщиной) слои практического влияния на скорость прогрева не оказывали.

На фото чугунный блок цилиндров, причем довольно старой конструкции. Это видно по толстым межцилиндровым перемычкам. Такие двигатели ввиду жесткой конструкции блока имеют большой моторесурс.

На фото чугунный блок цилиндров, причем довольно старой конструкции. Это видно по толстым межцилиндровым перемычкам. Такие двигатели ввиду жесткой конструкции блока имеют большой моторесурс.

Материалы по теме

Наиболее распространены алюминиевые блоки цилиндров с чугунными тонкостенными гильзами. Таких моторов сейчас очень много. Это почти все современные двигатели концернов Hyundai-Kia, VW Group и Renault-Nissan. За редким исключением: к примеру, мотор Renault K4M (с чугунным блоком). Чугунная стенка в пару миллиметров толщиной не сильно влияет на теплопроводность. Так что теплотехнические характеристики блока цилиндров в этом случае определяет основной материал — алюминиевый сплав.

При рассмотрении теплотехнических характеристик получается, что чугунные блоки цилиндров выгоднее с точки зрения скорости прогрева мотора. А еще они лучше подавляют шум и вибрации, а также проще растачиваются в ремонтный размер. При этом сложнее охлаждать стенки цилиндров, когда прогретый двигатель работает на мощностных режимах.

Между тем литье чугуна — процесс экологически вредный. Поэтому блоки из чугуна продолжают изготавливать лишь в странах третьего мира. Тот же АВТОВАЗ, долгое время производивший только чугунные блоки цилиндров, освоил моторы альянса Renault-Nissan с алюминиевыми блоками. Так что будущее, однозначно, за алюминиевыми моторами.

  • Все, что нужно знать о капитальном ремонте двигателей, вы найдете в этой публикации.

Названы особенности прогрева современных двигателей автомобилей

Двигатель Mitsubishi 4B11
Фото Qurren

Дмитрий Брусочкин, 25 января 2020, 14:14

Чем современнее и сложнее мотор, тем дольше его греть. Также время прогрева зависит от силы ветра и температуры воздуха вокруг, нагрузки на двигатель и частоты вращения коленвала, алгоритма работы отопителя и других факторов. Эксперты назвали правила прогрева современных двигателей.

Важную роль в скорости прогрева играют и конструктивные особенности агрегата. Например, эксперты журнала «За рулем» выяснили, что:

  • турбированный двигатель нужно греть дольше, чем атмосферный;
  • дизельный — дольше, чем бензиновый;
  • рядный — дольше, чем V-образный.

Но и это еще не все. Согласно элементарным законам физики, материал изготовления блока цилиндров тоже влияет на прогрев. Для сравнения, чугунный блок с коэффициентом теплопроводности 42 Вт/м2 и удельной теплоемкостью 540 Дж/(кг*К) передает меньше тепла наружу и требует меньше энергии на нагрев, чем алюминиевый с коэффициентом теплопроводности 236 Вт/м2 и удельной теплоемкостью 930 Дж/(кг*К).

У современных моторов, как пишет «Профиль», чисто алюминиевые блоки цилиндров встречаются все реже. Намного чаще применяются алюминиевые блоки с чугунными тонкостенными гильзами – этой технологии сегодня почти во всех своих двигателях придерживаются концерны Hyundai-KIA, Volkswagen и Renault-Nissan (исключение – мотор Renault K4M с чугунным блоком).

Если говорить только о теплотехнических характеристиках, то чугунные блоки цилиндров в плане скорости прогрева двигателя выгоднее, плюс они лучше подавляют шум и вибрации и проще растачиваются в ходе ремонта.

Тем не менее, литье чугуна – значительно более грязный и неэкологичный процесс, чем литье алюминия. Именно по этой причине подавляющее большинство автопроизводителей отказались от чугунных блоков цилиндров в пользу алюминиевых.

Гильзовка

 

                                                        

                     СТОИМОСТЬ ГИЛЬЗОВКИ

 

Наряду со штатным ремонтом отверстий блока цилиндров,  включающим расточку и хонингование, в нашем  техцентре также осуществляется  ремонт цилиндров с помощью ремонтных гильз.

Вследствие длительной эксплуатации, низкого качества топлива, несвоевременного обслуживания, а так же неквалифицированного ремонта (выход поршневого пальца), на стенках цилиндров обнаруживаются неровности, задиры или износ такой величины, что  невозможно их устранить даже при растачивании до максимально возможного размера. Блоки цилиндров с такими повреждениями можно восстановить, только установив в них ремонтные гильзы.  Для этого цилиндр растачивается до диаметра, равного наружному диаметру гильзы, минус величина натяга, необходимая для надежного удержания гильзы в блоке цилиндров.  Технология гильзовки разрабатывается индивидуально, в зависимости от материала блока цилиндров, толщины стенки цилиндра и т.д. При гильзовании применяются чугунные гильзы, полученные методом центробежного литья. Если ремонт блоков цилиндров, изготовленных из чугуна, предусмотрен некоторыми фирмами — производителями в технологии ремонта, то для блоков цилиндров, изготовленных из алюминиевых сплавов (сейчас  таких  — большинство), данные технологии не подходят. Многие производители современных двигателей не предусматривают ремонт блоков цилиндров и при поломке предлагают замену блока цилиндров в сборе или замену двигателя,  что, как правило, очень дорого. Единственная альтернатива – гильзовка. 

В числе прочих наш техцентр устанавливает гильзы фирмы Darton.

В нашем техцентре, основываясь на опыте различных фирм, разработана оригинальная технология ремонта алюминиевых блоков цилиндров тонкостенными чугунными гильзами.

Индивидуальный подход к каждой модели алюминиевого блока цилиндров  позволяет осуществлять ремонт с максимальной надежностью фиксации ремонтной гильзы.

Применение оригинальных технологий, специального оборудования и высокая квалификация персонала, позволяет производить ремонт  блоков цилиндров любой сложности.

Пример гильзовки блока цилиндров двигателя МВ 272

       

  

 Современные дизельные двигатели устанавливаемые на автомобили Volkswagen и Audi (BPD,BPE,AXE,AXD и т.д.), в условиях эксплуатации в России, часто выходят из строя вследствие того, что ионно-плазменное напыление стенок цилиндров разрушается.
Наш техцентр разработал технологию гильзования таких цилиндров. 
Результат работы превзошел все ожидания- ресурс двигателя вырос, по сравнению с заводским напылением.
 

Из чего делают современные двигатели: новые материалы на службе автопроизводителей

На протяжении многих десятков лет моторы изготавливали из самых обычных материалов — стали, чугуна, меди, бронзы, алюминия. Совсем немного пластика, иногда какие-то мелкие элементы, вроде корпусов карбюраторов, — из магниевых сплавов. На волне тенденции к всемерному облегчению конструкций и увеличению мощности при улучшении экологической составляющей состав материалов с тех времен заметно изменился. Из чего же сегодня делают двигатели? Разбираемся.

Большая часть автовладельцев наверняка знает главный тренд современного автомобилестроения: увеличение мощности двигателя при постоянном уменьшении его объема и массы. Секрет такого сочетания кроется в том числе в новых материалах и конструктивах. Ну и, разумеется, тщательной проработке всех элементов силового агрегата, а также уже не скрываемом отсутствии избыточных (читай: невыгодных) запасов прочности.

Как ни странно, всевозможные нанотрубки и прочий хай-тек, о котором постоянно говорят в СМИ, в моторостроении на самом деле почти не применяются. В серийных моторах самыми дорогими и сложными материалами являются кремнийникелевые покрытия, металлокерамический композит (например, известный как FRM у Honda), различные полимерно-углеродные композиции и постепенно появляющиеся в серийных двигателях титановые сплавы, а также сплавы с высоким содержанием никеля, например Inconel. В целом же двигателестроение остается очень консервативной областью машиностроения, где смелые эксперименты в серийном производстве не приветствуются.

Прогресс обеспечивается в основном «тонкой настройкой» и применением давно известных технологий по мере их удешевления. Основная масса серийных агрегатов состоит в основном из чугуна, стали и алюминиевых сплавов — по сути, самых дешевых материалов в машиностроении. Однако тут все же есть место для новых технологий.

Самая крупная деталь любого мотора — блок цилиндров. Она же самая тяжелая. Долгие десятки лет основным материалом для блоков служил чугун. Он достаточно прочен, хорошо льется в любую форму, его обработанные поверхности обладают высокой износостойкостью. Список достоинств включает и невысокую цену. Современные моторы небольшого рабочего объема по-прежнему льются из чугуна, и вряд ли в ближайшее время индустрия полностью откажется от этого материала.

Основная задача в совершенствовании сплавов чугуна — это сохранение высокой твердости поверхности при улучшении его вспомогательных качеств, иначе это может привести к необходимости использования чугунных же гильз для блока цилиндров из более износостойкого сплава. Так изредка делают, но в основном на грузовых моторах, где эта технология финансово оправданна.

Алюминий в качестве материала блока применяется также очень давно и совершенствуется примерно в том же направлении. Усилия направлены в основном на улучшение возможностей его обработки, на снижение коэффициента расширения при сохранении необходимой пластичности материала, повышение необходимых аспектов прочности сплавов.

Также развиваются технологии использования вторичного алюминия низкой очистки. Для таких сплавов применяются технологии, отличные от литья, причем налицо тенденция к изготовлению из алюминия блоков цилиндров более компактных моторов. Например, двигатель Volkswagen серии EA211 сегодня имеет алюминиевый блок, который оказался на 40% легче чугунного.

Магниевые сплавы значительно менее популярны. Они легче алюминиевых, но имеют значительно более низкую коррозийную стойкость, не переносят контакта с горячей охлаждающей жидкостью, со стальными крепежными деталями повышенной температуры. На рядных шестицилиндровых блоках моторов BMW серий N52 и N53, например, из магниевого сплава выполнена только внешняя часть блока, «рубашка» системы охлаждения. Для сравнительно длинного блока шестицилиндрового мотора это дает выигрыш в массе порядка 10 кг по сравнению с цельноалюминиевой конструкцией. Также магниевые сплавы используют для блок-картеров моторов с отъемными цилиндрами. В основном это двигатели мотоциклов.

Компоненты двигателя

Если с самой большой деталью мотора новые технологии и материалы не очень «дружат» в целом, то в частностях возможны интересные сюрпризы. Гильзы цилиндров у любого блока являются точкой приложения всех новейших технологий и материалов. Высокопрочный чугун, методы поверхностного упрочнения алюминиевых высококремнистых сплавов, гальванические покрытия на основе сплава карбида кремния с никелем, металлокерамические матрицы и стальное напыление широко используются даже на серийных моторах. Про чугун и высококремнистый алюминий говорить не будем, все же сами технологии не только старые, но и массовые. А вот про остальные материалы лучше рассказать чуть подробнее.

Упрочненные чугунные гильзы по технологии CGI (Compacted Graphite Iron) появились для реализации экстремально высокой степени форсирования у дизельных моторов. Этот чугун сильно отличается от распространенного серого чугуна. У него на 75% выше прочность на разрыв, на 40% выше модуль упругости, и он в два раза устойчивее к знакопеременным нагрузкам. А его сравнительно невысокая стоимость и прочность позволяют создавать литые чугунные блоки с массой меньше, чем у алюминиевых. Но в основном его применение ограничено гильзами и коленчатыми валами. Гильзы получаются очень тонкими, теплопроводными и при этом столь же технологичными и надежными, как обычные гильзы из чугуна. А коленчатые валы по прочности соперничают с коваными стальными при заметно меньшей себестоимости.

Покрытие по технологии Nicasil, в общем-то, не редкость и далеко не новинка, но оно остается одним из самых высокотехнологичных и перспективных в своей сфере. Изобрели его еще в 1967 году для роторно-поршневых двигателей, и засветиться в массовом автомобилестроении оно успело. Porsche его применял для гильз цилиндров с 1970-х, а в 1990-е его попытались применить и на более массовых моторах, например в BMW и Jaguar, но недостатки технологии и высокая цена заставили отказаться от него в пользу более дешевых методов поверхностного упрочнения высококремниевых сплавов, например по технологии Alusil.

Причем более вероятной причиной отказа является как раз повышенная стоимость блоков цилиндров с этим покрытием, связанная с низкой технологичностью процесса гальванического нанесения и высоким процентом не выявляемого сразу брака, который потом успешно списали на высокосернистые бензины.

Тем не менее это покрытие все еще остается лучшим выбором для создания рабочей поверхности в любом мягком металле, потому под различными торговыми наименованиями применяется в массовом и особенно гоночном двигателестроении. Например, под маркой SCEM в моторах Suzuki. Его недостатки в основном связаны с очень высокой стоимостью обработки и слабой приспособленностью к массовому производству при использовании с крупными многоцилиндровыми блоками.

Металлокерамическая матрица (MMC), более известная как FRM в моторах Honda, — еще один оригинальный и интересный материал. Например, двигатель на суперкаре NSX имел гильзы, выполненные по такой технологии. Опять же технология далеко не новая, но, как и материал, очень перспективная. Покрытие типа Nicasil тоже относится к MMC, но его приходится наносить гальваническим методом, и в качестве матрицы выступает достаточно твердый никель.

В технологии FRM материалом матрицы служит алюминий, а MMC получается в процессе заливки гильзы из волокнистого материала на основе карбоновой нити в алюминиевый блок. Использование углеродного волокна более технологично. К тому же матрица получается намного более толстой, чуть более мягкой, намного более упругой и абсолютно интегрированной в материал блока. Отслоение, как это происходило с Nicasil, попросту невозможно. Задиры и локальные повреждения в силу структуры материала ему почти не страшны, а в случае износа цилиндр можно расточить благодаря большому запасу по толщине.

Минусы у такого покрытия тоже имеются. Во-первых, немалая цена, во-вторых, жесткое отношение к поршневым кольцам, поскольку его структура плохо «настраивается». Тут не создать полноценной сетки хона, правда, масло хорошо удерживается в волокнах и без того. Края волокон очень жесткие, и даже сверхтвердые кольца имеют ограниченный ресурс, а поршень в местах контакта интенсивно изнашивается при малейшем биении, что подразумевает использование поршней с минимальным зазором и очень короткой юбкой. К тому же покрытие очень маслоемкое. В итоге у моторов постоянно наблюдался повышенный расход масла, что на определенном этапе не позволило выполнять жесткие экологические требования.

Впрочем, сейчас эта проблема уже не актуальна, новые катализаторы и новые поколения малозольных масел позволяют об этом не беспокоиться. Ну и, разумеется, цена нанесения покрытия такого типа заметно выше, чем у алюсила или чугунных гильз, но все же меньше, чем у Nicasil-подобных материалов.

Покрытия MMC разных типов также используются в целом ряде деталей двигателей. Например, в седлах клапанов в ГБЦ, упрочнениях крайних постелей распредвалов, особо нагруженных местах креплений элементов конструкции. Это позволяет широко применять цельноалюминиевые детали и снижать массу конструкции за счет упрощения. Некоторые детали двигателей могут иметь крупные элементы из MMC, например клапаны. Но это и сейчас удел не серийных конструкций.

Титановые сплавы также давно пытаются использовать в конструкции машин. В двигателях этот прочный, легкий и очень эластичный материал с превосходной химической стойкостью применяется очень ограниченно в силу высокой стоимости. Но можно найти серийные конструкции с деталями из титана. Титановые шатуны, например, давно устанавливаются в моторах Ferrari и тюнинговом подразделении AMG. Еще титан — неплохой выбор для пружин, шайб, рокеров и прочих элементов ГРМ, деталей теплообменников EGR, а также разных крепежных элементов. Кроме того, он используется для производства рабочих элементов высокопроизводительных турбин, а иногда —— для производства клапанов и даже поршней.

Теоретически детали из высококремнистых титановых сплавов с высоким содержанием интерметаллидов и сицилидов могут применяться в двигателях, но у большинства титановых сплавов наблюдается серьезная потеря прочности уже при температурах свыше 300 градусов — изменение пластичности в больших пределах и большой коэффициент расширения, что не позволяет создавать из них долговечные детали с низкой массой. Ограниченное применение имеет в двигателестроении и 3D-печать из титановых сплавов, например для создания выпускных систем на спорткарах.

А вот покрытия из нитрида титана — одни из самых популярных средств упрочнения поршневых колец. Этот материал отлично работает по кремниевому упрочненному слою гильз цилиндров. Его же используют как напыление на фаски клапанов, в том числе титановых, на торцы толкателей клапанного механизма и другие узлы двигателя. Начиная с 1990-х годов использование этого метода упрочнения неуклонно возрастает, и он вытесняет хромирование, азотирование и ТВЧ-закалку. Также нитрид титана является перспективным типом покрытия для гильз цилиндров: он может наноситься методом PA-CVD (плазмохимическое осаждение из газовой фазы), а значит, такие технологии могут стать серийными в ближайшее время, если будет спрос на новые износостойкие покрытия цилиндров.

Уже упомянутая 3D-печать также активно применяется для создания высокопрочных и высокоточных жаростойких деталей сплав Inconel. Это семейство никельхромовых жаростойких сплавов давно служит материалом для создания выпускных клапанов, верхних компрессионных колец, пружин и даже выпускных коллекторов, корпусов турбин и крепежного материала для высокотемпературного применения.

В последние годы, в связи с развитием технологий 3D-печати и активным использованием в них Inconel-сплавов, мелкосерийные ДВС все чаще обзаводятся деталями из этого очень перспективного материала. Рабочий диапазон деталей из него минимум на 150–200 градусов выше, чем у самых жаростойких сталей, и доходит до 1200 градусов. Как материал упрочнения сплавы Inconel используются серийно уже достаточно давно, так, в моторах Mercedes-Benz покрытие из Inconel применяется на моторах серий M272/M273.

Пластмассы также продолжают внедрять в конструкции двигателей. Выполненные из пластика элементы системы впуска и охлаждения — дело уже привычное. Но дальнейшее расширение номенклатуры маслостойких и теплостойких пластмасс с низким короблением позволило создать пластмассовые картеры ДВС, клапанные крышки, направляющие, корпуса малых конструкций внутри двигателя. Концепты моторов с блоком цилиндров из пластмассы, а точнее, из полимерно-углеродных композиций, уже были представлены публике. При незначительно меньшей прочности, чем у легких сплавов, пластик в производстве обходится дешевле и значительно лучше перерабатывается.

Каков итог?

Изучение вопроса применяемости материалов в двигателестроении показывает четкую направленность: для снижения массы и улучшения других характеристик применение каких-то суперматериалов либо не особо требуется, либо невозможно в принципе в силу физических и химических свойств. Развитие технологий идет путем эволюционным — усовершенствования как самого производства, так и традиционных материалов, реорганизации рабочего процесса и конструкторской оптимизацией. Так что даже в среднесрочной перспективе мы вряд ли увидим революцию в производстве ДВС, скорее речь будет идти о постепенном отказе от этого типа двигателя в принципе в пользу электротехнологий, хотя и там пока не наблюдается бурного технологического прорыва.

Железо по сравнению с алюминиевыми блоками двигателяPerformance Racing Industry


Для многих гонщиков выбор материала блока цилиндров для инвестиций часто сводится к двум факторам: стоимости и прочности. Но, как объясняют два наших защитника в колонке этого месяца, наука, лежащая в основе того, как эти материалы ведут себя в условиях автоспорта, наряду с постоянным прогрессом в проектировании и производстве блоков, представила другие важные факторы, которые следует учитывать при выборе между чугунным и алюминиевым корпусом. .
АДВОКАТ ЖЕЛЕЗНОГО БЛОКА:
ДЖЕК МАСИННИС,
WORLD PRODUCTS
—

Стоимость, конечно же, имеет большое значение — вы снижаете стоимость блока примерно на 40% или более, отдавая предпочтение железу, а не алюминию. И это литой алюминий; алюминиевый блок из заготовок был бы совершенно другим животным, если мы говорим о ценах, кратных цене.

Люди склонны сосредотачиваться на разнице в весе, и это, очевидно, имеет большое значение, но важно отметить, что железо обычно дает больше мощности из-за лучшего кольцевого уплотнения.Поскольку железо более жесткое, чем алюминий, оно не будет так сильно деформироваться и деформироваться под высоким давлением в цилиндре. Таким образом, если вы проведете прямое сравнение с одинаковыми значениями всех остальных переменных, вы, как правило, увидите немного больше лошадиных сил от двигателя с железным блоком, чем от эквивалентного алюминиевого блока. Конечно, это более очевидно в условиях высоких нагрузок, но разве не в этом суть автоспорта?

Современные алюминиевые блоки довольно прочные, но правильно построенный железный блок все равно будет прочнее, и эта прочность дает некоторые преимущества, которые могут быть менее очевидными.Например, если у вас катастрофический отказ двигателя, железный блок обычно лучше выдерживает это. Мы видели случаи, когда люди действительно серьезно взорвали какие-то вещи, и, хотя это оставило несколько шрамов на блоке, блок по-прежнему отлично подходит для использования, не прибегая к сварке, повторной обработке и тому подобному. .

А жесткость и более высокая прочность на растяжение железа делает его лучше при обработке больших объемов мощности и больших импульсов наддува, чем у алюминия.Есть много людей, которые делают много мощности с алюминиевыми двигателями, но когда этот порог ниже, настройка становится еще более критичной. Что-то, что могло бы быть немного неудобно в двигателе из железных блоков, могло быть разрушительным в алюминиевом. Погрешность меньше.

Когда вы действительно начинаете бросать в него много наддува или много закиси азота, весь блок может на самом деле крутиться и двигаться, и это может впоследствии привести к отказу других компонентов, потому что у них нет необходимой поддержки в данный момент.Это один из сценариев, когда железный блок обычно позволяет компонентам жить дольше и обеспечивать лучшую надежность.

Хотя существуют классы в разных гоночных дисциплинах, где железные блоки требуются по набору правил, бывают ситуации, когда это просто лучший вариант для данного приложения. В классах, где автомобили в любом случае тяжелые, или на морских судах, где след не имеет большого значения, то преимущество в весе может быть компенсировано добавленной мощностью.

Но мы заметили одну вещь: многие гонщики совершают ошибку, игнорируя преимущества того, что предлагают послепродажные железные блоки двигателя. Мы видим много парней по бездорожью, которые изо всех сил стараются найти старые заводские блоки, потому что они немного легче, а затем взрывают два или три из них в течение сезона, в то время как железный блок на вторичном рынке наверное, продержался бы их несколько сезонов.

Они могут пойти по этому пути, потому что они экономят 40 фунтов или что-то в этом роде, но этот дополнительный вес присутствует по какой-то причине — часто это дополнительный материал, который стратегически размещается в блоке для усиления слабых мест в конструкции блока.

Со старыми заводскими маленькими блоками все шли на четырехболтовую сеть, но на самом деле двухболтовые блоки прочнее. Вы немного лучше закрепите крышку с помощью конструкции с четырьмя болтами, но при этом ослабляете сеть. Растопыренные болты и более толстые направляющие решетки, которые можно найти в современных блоках вторичного рынка, решают эту проблему — и некоторые другие. И часть этого дополнительного веса также может быть отнесена на счет использования железа более высоких сортов, которое плотнее и по своей природе прочнее, чем заводской железный материал.

АДВОКАТ АЛЮМИНИЕВОГО БЛОКА:
MARK FRETZ,
BRODIX
—

Возможно, наиболее важным преимуществом алюминиевых блоков двигателя перед железными блоками является вес — алюминиевый блок будет весить примерно вдвое меньше своего железного аналога. Это снижает вес носовой части автомобиля и дает вам больше свободы перемещать вес в автомобиле для лучшего распределения веса. Таким образом, хотя алюминиевый блок не дает преимущества в производительности с точки зрения мощности, он облегчает весь двигатель и предоставляет больше возможностей для оптимизации автомобиля при минимальном весе для того класса, в котором вы работаете.

Хотя есть некоторые наборы правил класса, которые не допускают использование алюминиевых блоков, большинство из них предоставляют такую ​​возможность, и в большинстве случаев решение определяется бюджетом команды, а не чем-либо еще. Если вы можете позволить себе алюминиевый блок и ваш класс это позволяет, вы собираетесь его запустить.

Есть еще фактор ремонтопригодности. Когда вы достигнете максимального диаметра в конце жизненного цикла двигателя, вы можете заменить втулки и начать все сначала, используя алюминиевый блок.С помощью железного блока вы можете заглушить один или два цилиндра, но если вам нужно заглушить весь блок, обычно лучше просто заменить его. Процесс наложения рукавов на железный блок более трудоемкий, а между деталями и рабочей силой экономия затрат обычно не стоит проблем: замена рукава двигателя с алюминиевым блоком может стоить вам 1000 долларов по сравнению со стоимостью замены блока 6500 долларов, но с железный блок, вырубка блока, который можно заменить за 2000-2500 долларов, может стоить от 1400 до 1600 долларов.

Настраиваемость также является большим преимуществом, которое вы найдете при использовании алюминиевых блоков цилиндров. Большинство железных блоков производятся в больших объемах, поэтому у вас обычно не так много вариантов конфигурации. Но для нас универсальность наличия собственного литейного производства для наших алюминиевых блоков позволяет нам вносить изменения в соответствии с потребностями клиентов. Когда мы принимаем заказ на алюминиевый блок, мы предоставляем клиенту около 15 вариантов — вы можете выбирать такие вещи, как размер распредвала, размер подъемника и высота платформы — и это позволяет производителям двигателей действительно адаптировать двигатель к набору правил класс.

И хотя железные блоки могут выдерживать большую мощность, хорошо построенные современные алюминиевые блоки также могут быть довольно прочными. Так много всего сводится к мелодии; некоторые ребята будут разбивать блоки на 1800 лошадиных сил, в то время как другие вырабатывают 3500 лошадиных сил и имеют 700 проходов на блоке. За последние 10 лет или около того мы получили много отзывов от наших клиентов и улучшили наши алюминиевые блоки до такой степени, что их мощность практически сравнялась с железным блоком.

Существует также распространенное заблуждение, что алюминиевые блоки теряют значительное количество лошадиных сил по сравнению с двигателем из железных блоков, потому что материал не такой жесткий, а двигатель вращается.Но пакеты колец, материалы колец и технология, используемая для отделки цилиндров, за эти годы прошли долгий путь. У нас есть производители двигателей, которые говорят, что разница, которую они видят между железными блоками и алюминиевыми блоками, составляет всего 10 лошадиных сил в таких областях применения.

Чугун против алюминиевых блоков цилиндров

Чугун против алюминиевых блоков цилиндров.
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  2. 0
  3. +0
  6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Motor Vehicle Maintenance & Repair Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для механиков и энтузиастов-любителей автомобилей, грузовиков и мотоциклов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 3к раз

Насколько я могу судить по чтению, алюминиевые блоки цилиндров более термически эффективны, чем блоки из чугуна, но также кажется, что алюминий более теплопроводен, чем железо.

Мне это кажется нелогичным. Почему двигатель, который проводит больше тепла, также более эффективен? Разве вы не хотели бы удерживать тепло в процессе горения, а не нагревать окружающий металл?

Создан 03 дек.

Эрик Эрик

28322 серебряных знака1212 бронзовых знаков

2

Использование алюминия связано с производительностью и октановым числом топлива.Вам нужно увеличить компрессию с алюминиевыми головками, чтобы вернуться к тому же уровню мощности, что и с чугунными головками. Увеличьте CR больше, и вы получите мощность и эффективность, но при этом вы сможете вызвать искровой удар. Способность отводить тепло от камеры сгорания помогает снизить склонность к детонации. Отношения подпитываются сами собой. Увеличьте степень сжатия, чтобы получить мощность и восстановить потерянную экономию из-за потерь тепла. Отводите достаточно тепла от камеры сгорания, чтобы предотвратить искровой детонацию или преждевременное воспламенение.Алюминий позволяет уменьшить вес автомобиля. Чтобы получить больше мощности от небольшого двигателя, необходимо увеличить степень сжатия. Большая экономия топлива в автомобиле является результатом уменьшения габаритов двигателя. Некоторые системы двигателей пропускают самую холодную охлаждающую жидкость через (самые горячие) головки перед тем, как направить ее в блок, чтобы обеспечить большую мощность. Тепло, теряемое головками, улучшает работу обогревателя зимой. Некоторое количество тепла охлаждающей жидкости также используется для нагрева трансмиссионной жидкости в некоторых применениях, уменьшая трение при прогреве и повышая экономичность.Автомобильные компании также хотели бы, чтобы высокооктановое топливо стало стандартом, чтобы они могли увеличить степень сжатия или турбонаддув еще больше, чем они есть сегодня, и, таким образом, еще больше уменьшить размеры двигателей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *