汽油发动机中铸铁和铸铝缸体优劣对比
汽车缸体铸造工艺
汽车缸体铸造工艺一、缸体材料车用发动机缸体缸盖的材质主要有灰铸铁，铝合金，蠕墨铸铁等。
传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的，但是铸铁有着许多先天的不足，例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等。
所以，许多发动机厂商都在寻找更适合的材料制造发动机的构成部件，比如密度小的铝。
铝的比重轻，单位体积的铝结构强度要小于铸铁，所以铝缸体通常体积反而大些。
但铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用，耐腐蚀性不及铸铁缸体，尤其对温度压强都更高的增压引擎更是如此。
铸铁缸体和铝缸体各有其优缺点，所以所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体，小型车的缸体则更多向铝缸体发展。
金属中的元素组成会对金属材料的性能产生较大的影响，就钢铁而言，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
不同的缸体元素配比也是有差别的。
合肥江淮铸造有限责任公司缸体化学成分要求化学成分（%）C Si Mn P S Cr Cu Ti Sn Pb下限 3.25 1.95 0.60 0.00 0.06 0.25 0.30 0.00 0.06 0.00 0上限 3.40 2.10 0.90 0.06 0.10 0.35 0.50 0.03 0.09 0.00 4二、原材料熔炼熔炼设备选用：中频感应保温电炉：生产效率10t／h，外水冷长炉龄大排距冲天炉：生产效率7t／h。
1、原材料原材料一般为回炉料，废钢和生铁。
回炉料是厂家的常备材料，在使用时必须注意其本身的干净程度。
回炉料的加入量必须严格按一定比例，否则会导致铁水的Si、S含量不易控制。
江淮生产的缸体铸件回炉料使用量一般不超过20％。
在江淮的缸体生产中，废钢的使用量超过50％。
这是由于生铁本身含有粗大石墨，而石墨熔点较高，在2000℃以上，在熔炼中不能熔尽，使得结晶过程中石墨变得粗大。
低压铸造和高压铸造
低压铸造和高压铸造低压铸造和高压铸造是两种常见的铸造工艺，它们在生产中起着重要的作用。
本文将分别介绍低压铸造和高压铸造的工艺原理、应用领域以及优缺点，以便更好地理解这两种铸造方法。
一、低压铸造低压铸造是一种通过施加低压力来实现铸造的工艺。
在低压铸造中，首先将金属加热至熔化状态，然后将熔融金属注入到模具中。
与传统的铸造工艺相比，低压铸造具有以下特点：1. 工艺原理在低压铸造中，使用一个压力室将金属液体注入到模具中。
通过施加一定的低压力，使金属液体充分填充模具的腔体，并保持一定的压力。
待金属凝固后，通过减小压力，模具可顺利脱模，得到所需的铸件。
2. 应用领域低压铸造适用于生产复杂形状、精度要求较高的零件。
例如，汽车发动机缸体、航空航天部件、工程机械零部件等都可以采用低压铸造工艺。
3. 优缺点低压铸造具有以下优点：首先，铸件的内部结构致密，无气孔，力学性能较好；其次，铸件表面光洁度高，无需二次加工；此外，低压铸造可实现自动化生产，提高生产效率。
然而，低压铸造的设备成本较高，操作要求较严格，对模具的要求较高，且生产周期较长。
二、高压铸造高压铸造是一种通过施加高压力来实现铸造的工艺。
在高压铸造中，金属经过加热熔化后，以较高的压力迅速注入模具中，填充整个腔体。
相比于低压铸造，高压铸造具有以下特点：1. 工艺原理在高压铸造中，金属液体被注入到模具中后，通过施加较高的压力，使其充分充实模具腔体。
随着金属的凝固，压力逐渐减小，直至脱模。
高压铸造一般会使用压铸机进行操作。
2. 应用领域高压铸造广泛应用于汽车、电子、家电等行业的零部件生产。
由于高压铸造能够生产出高精度、高强度的铸件，因此在各个领域都有重要的地位。
3. 优缺点高压铸造具有以下优点：首先，生产效率高，适用于大规模、批量生产；其次，产品精度高，表面光洁度好；此外，高压铸造可使用多种材料，适应性强。
然而，高压铸造设备成本较高，模具制造周期长，且对模具的要求较高。
发动机缸体材料是什么铸铁
发动机缸体材料是什么铸铁发动机缸体材料缸体材料缸体材料发动机是由汽缸体和汽缸盖两大部分组成，通过螺栓相互连接起来。
缸体材料应具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性，且价格要低，因此常用的缸体材料是铸铁、合金铸铁。
铸铁有着很多先天的不足，例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等。
所以发动机厂商都在寻找更适合的材料，例如密度比铁小的铝。
现在铝合金的缸体使用越来越普遍，因为铝合金缸体重量轻，导热性良好，冷却液的容量可减少。
启动后，缸体很快达到工作温度，并且和铝活塞热膨胀系数完全一样，受热后间隙变化小，可减少冲击噪声和机油消耗。
而且和铝合金缸盖热膨胀相同，工作可减少冷热冲击所产生的热应力。
同样铝也存在着缺点，就是容易和燃烧时产生的水发生化学反应，耐腐性不及铸铁缸体。
汽缸与汽缸套水冷式式发动机汽缸有三种结构型式：无缸套、干式缸套、湿式缸套。
无缸套汽缸：汽缸筒与缸体制成一体，与活塞接触的内表面没有镶套，多数铸铁缸体汽油机采用这种型式，它结构简单，加工面少，汽缸刚度也较好。
篇二：请问汽车的缸体材料到底是铁的好,还是铝的好？现在，我们在选择汽车的时候，经常会考虑发动机的材料。
我们也经常会在许多厂商的推广宣传上看到“全铝发动机”这个耀眼的字眼。
为何厂商要炫耀他的全铝发动机，那不是“全铝”的发动机材料是什么？全铝发动机有什么好处呢？还有哪些新型的材料被用来制造发动机部件？这篇文章，我们就来一起讨论这个话题。
传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的，但是铸铁有着许多先天的不足，例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等，所以，许多发动机厂商都在寻找更适合的材料制造发动机的构成部件。
轻量化材料：首先我们从材料的轻量化来讨论新型发动机材料的优势。
1、全铝缸盖和缸体我们日常所说的全铝发动机是指缸盖和缸体都是铝合金制造的发动机。
而缸盖是铝合金，缸体是铸铁的发动机，一般我们还是称作铸铁发动机。
现在，全铝发动机已经在大量的车型上被采用，在国外，罗孚的k系列发动机，宝马的M52直列六缸发动机，日产的VQ发动机，捷豹的-AJ－V8发动机、奔驰的V6和V8发动机、通用的LS1和北极星V8发动机、标致的2升四缸发动机和通用的新型直列四缸发动机等等都是采用铝合金制造。
汽车压铸及铸造铝合金
汽车压铸及铸造铝合金李平;王祝堂【摘要】介绍了汽车铝合金中压铸、铸造合金的比例,变化趋势,在某些国家地区的产量.详细介绍了日本和美国近些年来各类汽车铝材的发货量,中国和日本压铸、铸造铝合金的化学成分、性能、特点及应用,各种铸造铝合金的热处理规范,汽车用高强度铸造铝合金的特点,典型汽车铸造铝产品的选材、生产与性能.介绍了压力铸造、金属型低压铸造、科斯沃斯法、气化模铸造工艺,列出了低压铸造工艺生产的各类铸件特征、材料和工艺.预测了汽车用铝的前景.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)012【总页数】19页(P1-19)【关键词】压铸铝合金;铸造铝合金;低压铸造;金属型铸造;科斯沃斯法【作者】李平;王祝堂【作者单位】哈尔滨电力职业技术学院,黑龙江哈尔滨150030;中国有色金属加工工业协会,北京10084【正文语种】中文【中图分类】TG146.21铝合金具有一系列的优异性能与高效的节能环保效果，在汽车与摩托车中的应用越来越多，在用材结构中占的比例也逐年有所上升。
减轻车的自身质量是扩大其应用的主要途径之一，为了大幅度减轻车重，需要对占车重比例大的车身(约30%)、发动机(约 18%)、传动系统(约 15%)、行走系(约16%)、车轮(约15%)等钢铁零件采用铝合金材料替代。
在汽车用的铝合金中，压铸铝合金及其他铸造铝合金约占80%，加工铝材(板、带、箔、管、棒、型、线、锻件、粉膏)仅占20%左右，随着车身铝板带用量的上升，铝材占的比例会逐年有所增加，但上升幅度不会大。
在铸造产品用的铝合金中，压铸件的产量占铸造产品产量的70%左右，所以压铸铝合金在汽车用铝中占到55%，当然在各国用的铝中此比例也会不一样，但都在54% ～70%范围内。
2003～2008年日本铝铸件及压铸件的用量见表1。
表1 2003～2008年日本汽车铝合金压铸件及铸件产量Tab.1 Output of die casting and casting aluminum alloys used for Japanese automobile from 2003 to 2008注:材料来源:日本铝业协会(JAA)。
气缸套的类型及特点
气缸套的类型及特点
气缸套是一种常见的机械零件，广泛应用于汽车、摩托车、发电机、空压机等各种工业设备中。
它的作用是固定气缸和活塞，保证它们之间的密封性和运动稳定性。
根据不同的应用场景和材料特性，气缸套可以分为多种类型，每种类型都有其独特的特点。
首先，我们来看一下铸铁气缸套。
铸铁气缸套的特点是硬度高、耐磨性好、导热性能优异。
它常用于大型重型机械设备，如柴油发动机等。
铸铁气缸套可以承受高温高压、高速摩擦等极端工况，具有良好的耐久性和稳定性。
其次，我们介绍一下铝合金气缸套。
铝合金气缸套的特点是密封性好、重量轻、传导热量快。
它常用于小型汽车发动机、摩托车等。
铝合金气缸套由于重量轻，可以减少发动机的整体重量，提高车辆的燃油经济性。
同时，它的导热性能也能够有效地将热量从活塞传导到散热系统，提高发动机的工作效率。
另外，还有一种叫做铜质滑动套的气缸套。
铜质滑动套的特点是自润滑、耐磨性好。
它常用于高速高温的工况下，如柴油机、火车机车等。
铜质滑动套具有良好的自润滑性能，能够减少活塞与气缸套之间的摩擦，延长使用寿命。
同时，它的耐磨性也非常出色，能够承受长时间高速运动带来的磨损。
此外，还有一些其他类型的气缸套，如陶瓷气缸套、复合材料气缸套等。
它们各自具有特定的特点和优势，在特定的领域得到应用。
综上所述，气缸套的类型及特点多种多样。
不同的气缸套适用于不同的应用场景，根据具体需求选择合适的气缸套是非常重要的。
在选购气缸套时，我们应该根据设备的工况、材料的特性和性能等因素进行综合考虑，以确保其稳定可靠地运行。
铸铝箱体和铸铁箱体的优劣点对比分析
铸铝箱体和铸铁箱体的优劣点对比分析1) 重量:铝的比重比铸铁要轻，铸铁的密度为7.8g/cm3,铸铝的密度为2.7g/cm3，比如同等结构的情况下铝制壳体要比铸铁制壳体轻很多。
所以在重量这一点上铝制壳体要比铸铁壳体占很大优势。
铸铁的强度高常用的铝合金强度如下表:铸铁一般在200~~400MPa勺样子，但是铝合金重量轻，很多产业都用铝合金代替铸铁了。
但是铸铁还是有它的优势，比如灰铁的消振性, 抗性变能力好，球铁的耐磨性、塑性和强韧性综合较好。
例如：我们BQ435联泵壳体为铸铁时联泵总重量大约280kg，如果壳体为铸铝经过估算联泵总重量大约为160kg，质量减轻了120kg。
2) 体积: 同样的原因，铝比重轻，单位体积的铝结构强度要小于铸铁，所以同等强度下铝制壳体体积会比铸铁制壳体大一些。
所以在体积这一点上铝制壳体要比铸铁制壳体有一些劣势。
同等体积的情况下，铸铝的强度要小于铸铁。
3）成本: 现在铝锭的市场价格是17000元/吨；铸铝毛坯（含热处理）价格为:38000兀/吨；铝制壳体在成本上大大咼于铸铁制成本。
所以在成本上铸铝制壳体要比铸铁制壳体有很大的劣势。
根据三维软件的估算铸铁壳体的重量大约为200kg，铸铝壳体的重量大约为85kg。
例如：BQ450联泵铸铁壳体铸造成本=6000 （根据项目成本资金计划所得）BQ450 联泵铸铁壳体铸造成本=6778 （根据采购估算所得）4）散热性：铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
如果用铝制壳体的话可以充分保证箱体的散热性。
例如：在相同的散热面积下Q=m直t , m为质量、c为比热容5）耐腐蚀性和强度：铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
铸铁在耐腐蚀性方面远不及铸铝。
6）膨胀系数：从设计手册上查铸铝的线形膨胀系数为：（18.44〜24.5 ）*10-6 /C 轴承钢（用碳钢替代）为：（10.6〜12.2 ）*10-6/ C我们联泵从装配时的室温20C到夏季正常工作温度100C，轴=(6.3 〜9.8)*10-2 mm的间隙；此间隙可能会造成轴承、齿轮的损坏。
铸铝发动机和铸铁发动机对比
这一点上铸铁缸体占优。
3）耐腐蚀性和强度
铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用，耐腐蚀性不及铸铁缸体，尤其对温度
压强都更高的增压引擎更是如此。而且前边关于体积的结论，反过来说，当你
的引擎体积要求比较小时，使用铝缸体通常难以达到铸铁缸体的强度。
所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体，比如EVO的286hp 2.0L I4 (4G63)，
制的气5灰铸铁，实际上是比通常的铸铁已经轻了很多，整个
EA888缸体重量是33kg。而Audi 3.1L FSI V6的全铝缸体也是同样的重量。但
是你要知道，3.1L FSI是非常昂贵的引擎，因为它是真正全铝，没有铸铁或者
钢制缸衬的，因为它在气缸内壁部分使用了硅铝合金来克服前面说的缺点。这
一种金属离子喷镀工艺处理过的，“贵”就一个字）。所以，如果EA888采
用普通结构的铝缸体，那么节省的重量不会超过10kg，而体积反而会更大。
而EA888总重只有150+kg，所以这不超过10kg的减重似乎意义不大。
反过来，铸铁缸体带给EA888的更高的增压极限就更有实际意义了。
所以全铝的发动机散热性稍微好点,因为成本相应也高,不过大部分情况下都是一种心理感觉,觉得买全铝的档次高,实际上是厂家使用后增加利润的方式.从性能和保修上都差不多的。
各自的优缺点。
1）重量
铝的比重比铸铁要轻，满足强度要求的前提下，铝缸体要轻许多。比如，同为
Chrysler的引擎，同样的2V OHV结构，Viper SRT10的8.3L全铝V10的引擎重
量实际上和300C的5.7L铸铁缸体V8差不多。
引擎轻，就可以对整车的重量分布发挥积极的影响，整车质量也轻些。所以，
大众公司EA111和EA112系列1.4L燃油分层直喷式汽油机（二）
范明强(本刊专家委员会委员)教授级高级工程师，曾任中国第一汽车集团公司无锡研究所发动机研究室主任、湖南奔腾动力科技有限公司轿车柴油机项目部总工程师、无锡柴油机厂高级技术顾问和多所高校客座教授。
大众公司EA111和EA112系列1.4L燃油分层直喷式汽油机(二)文/江苏 范明强(接上期)三、1.4L-TSI废气涡轮与机械式复合增压直喷式汽油机将采用汽油直接喷射分层燃烧技术的FSI汽油机推向市场是大众公司在降低汽油机燃油耗方面所采取的重要措施，而通过发动机小型化又可以进一步挖掘其节油的潜力。
在预先规定的标定功率下，减小发动机排量，能使发动机运行工况点从特性曲线场中的低负荷区移向较高的负荷区，这样一方面由于节流大大降低而减少了换气损失，另一方面由于发动机排量和结构尺寸减小而降低了摩擦功率损失，从而使发动机的总效率得到明显的改善。
当然，发动机排量的减小会导致扭矩特别是低转速扭矩的降低，这对动力性能要求较高的车型而言是无法接受的，但是能够借助于增压来加以补偿。
在汽油机上，除了废气涡轮增压之外，在批量生产中也应用机械增压。
对于增压系统的设计，除了要降低发动机的燃油耗之外，还应尽量考虑到用户对驾驶动力性和舒适性的要求越来越高。
因此，为了实现最佳目标，新型TSI汽油机设计方案组合应用了机械增压和废气涡轮增压，将废气涡轮增压能获得高的比功率与机械增压具有的良好低转响应特性完美地结合起来，彼此相互取长补短，达到最佳的效果。
为此，2005年大众公司又在1.4L-66kW-TSI和1.6L-85Kw-TSI自然吸气汽油机的基础上开发了废气涡轮与机械式复合增压的1.4L-TSI直喷式汽油机。
这是德国大众公司代表当今世界轿车汽油机最新技术水平的力作，实现了优异的燃油耗、卓越的行驶动力性和满足严格排放标准限值要求三者完美的结合，成为大众公司轿车汽油机发展史上新的里程碑。
这种新型1.4L废气涡轮-机械复合增压分层喷射TSI(TwinchargedStratified Injection)汽油机(见图20、图21)，由于采用了汽油缸内直接喷射技术，因此能够在压缩比为10∶1的情况下，增压压力达到0.25 MPa(绝对编者按：节能减排是现代乘用车发动机发展的永恒主题和不懈追求的目标。
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当前，汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种。
在柴油发动机中，铸铁缸体占绝大部分。
近年来，随着汽车工业快速发展，轿车迅速进入普通百姓的生活，同时，车辆的节油性能逐渐受到重视。
减轻发动机的重量，可以省油。
采用铸铝缸体，可以减轻发动机的重量。
从使用来看，铸铝缸体的优势就是重量轻，通过减轻重量实现省油。
在同等排量的发动机中，使用铝缸体发动机，能减轻20公斤左右的重量。
汽车的自身重量每减少10％，燃油的消耗可降低6％～8％。
据最新资料，国外汽车自身重量与过去相比减轻了20％～26％。
例如，福克斯采用了全铝合金的材质，减轻了车身重量同时，还增强了发动机的散热效果，提高了发动机工作效率，而且寿命也更长。
从节油的角度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。
从节油的角度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。
除了重量上的差别以外，在生产过程中，铸铁缸体和铸铝缸体也有很多不同。
铸铁生产线占地面积大，对环境污染大，加工工艺复杂；而铸铝缸体的生产特点恰好相反。
从市场竞争的角度来说，铸铝缸体具有一定的优势。
由于铸铝缸体有这样的优势，自然资源贫乏的日本就主要发展铸铝缸体的发动机。
但丰田公司在中国生产的发动机绝大部分是铸铁缸体发动机，原因之一就是中国的原材料并不像日本那样紧缺。
铁和铝的物理性能不同。
铸铁的缸体热负荷能力更强，在发动机的升功率方面，铸铁的潜力更大。
打个比方，一台1.3升排量铸铁发动机的输出功率可以超过70kW，而一台铸铝发动机的输出功率只能达到60kW。
据了解，1.5升排量铸铁发动机通过涡轮增压等技术，可以达到2.0升排量发动机的动力要求，而铸铝缸体发动机则很难达到这一要求。
铝制缸体发动机内部仍然有一部分使用铸铁材料，特别是气缸，要使用铸铁材料。
铸铝与铸铁在燃料燃烧后热膨胀率不统一，就是通常所说的变形一致性出现问题，这是铸铝缸体在铸造工艺上的一个难题。
在发动机工作时，配装有铸铁气缸的铸铝缸体发动机就要满足密封要求。
如何解决这个难题，是铸铝缸体企业特别关注的问题。
善于推销产品的厂商在推广自己的汽车产品时，常常会使用“全铝发动机”这一“耀眼”的光环打头阵。
有鉴于此，我们就看到，无论是奥迪A8、福克斯、雨燕都将其发动机的亮点锁定在全铝缸体这一材质上。
不可否认，全铝发动机在材质，散热性等方面确实优于铸铁发动机。
需要说明的是，企业常说的全铝发动机是指缸盖和缸体都是铝合金制造的发动机。
而缸盖是铝合金，缸体是铸铁的发动机，仍被称作为铸铁发动机。
但事实上，早在很多年以前，汽车厂家的发动机就已经大规模地采用全铝缸盖了。
由于缸盖本身的重量并不大，所以汽车制造商热衷于它并非是由于它的重量轻，而是由于它具有良好的散热性能。
随着发动机技术的飞速发展，四气阀结构成为了发动机的主流设计趋势。
与两气阀发动机相比，每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量，因此采用全铝缸盖是最好的解决办法。
出于成本的考虑，气缸体采用全铝的设计要比气缸盖要晚得多。
气缸体是发动机上最重的部分，因而使用铝合金材料可以减轻发动机的重量，从而达到减轻整车重量的目的。
这一点对于前置前驱的轿车来说，显得尤为可贵。
然而，殊不知，材质的变化需要更多成本的支出，由于材料价格和加工工艺的不同，采用铝合金缸体的发动机自然会比铸铁发动机的价格要高出一截。
在这一诉求点上，显然是铸铁缸体的发动机占优。