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铸铁缸体、全铝缸体 究竟孰优孰劣 下篇

| @andywoo996
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摘要

全铝缸体如何才能达到像传统铸铁缸体那样的强度,同时又保持着减轻重量、提高冷却效率的优点呢?在名贵超跑发动机中早已经普及的封闭式冷却水道全铝缸体设计,就是最终极解决方案。

为了减轻发动机自重、提高冷却效率,同时保证足够的缸体强度,采用封闭式冷却水道设计的全铝缸体发动机诞生,阿斯顿-马丁、法拉利兰博基尼在上世纪60年代就已经广泛采用这一技术。

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而对于超跑以外的量产车,采用封闭式冷却水道全铝缸体的发动机并不多,宝马也只是在X5M、X6M、全新M5、760Li等高端车型上配备的,S63B44和N74B60发动机的镁合金缸体上使用了封闭式水道设计。奥迪则在RS4、6、8、R8、Gallardo车型中使用的V8、V10发动机上,采用了封闭式水道硅铝镁合金缸体,但主轴承座仍采用传统的铸铁材料。

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奔驰也只在SLS、SLR少数超跑上采用了封闭式水道铝合金缸体设计。日产GT-R(R35)装备的VR38DETT,雷克萨斯LF-A装备的1LR-GUE发动机,也采用了类似的缸体设计。

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让人出乎意料的是,福特马自达开发的L系列和GTDI Ecoboost涡轮增压发动机,都使用了封闭式冷却水道的全铝缸体,在缸体强度上具备一定优势,在同等价位车型中还是非常罕见的。

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所以说缸体材料、结构、工艺,并不能直接反映出发动机的实际性能,更和汽车的品牌、价位没有必然的联系,厂家采用什么材料、结构、工艺完全取决于自身的技术、车型的用途、市场定位等因素。不过不管是铝镁合金还是硅铝合金缸体,虽然在重量、散热性能等方面具有明显优势,但后期的动力改装潜力仍然是很有限的。

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所以在汽车改装市场上,很早就推出了针对于各类铝合金缸体的改装方法和强化套件。其中最简单的就是用于开放式水道缸体的强化水道垫圈,这种看似很像“糖葫芦”形状的铝合金垫圈,可直接嵌在水道开口之上,垫圈上的小孔可使冷却液正常循环。不过这只是很初级的改装方法,可靠性并不是很高。

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为了达到最理想的强度,通常都会对铝合金缸体进行彻底的改装。首先要使用高精密度CNC铣床将原厂的缸体彻底切除,并将缸体加工成所需的形状,然后装入铸铁材料加工而成的强化缸套,即可使开放式和半封闭式水道变为,强度大增的封闭式水道铸铁缸体。缸套四周预留出的冷却液循环孔,也比原厂封闭式水道设计的孔更小,缸垫也能更好的达到密封状态。

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对于封闭式水道铝合金缸体而言,也有用于强化缸体的专用缸套,首先需要将缸筒内径加大,然后把缸套装入扩大缸径的缸筒内即可。这种强化方法加工相对比较简单,仍使用原厂的冷却水道,不需对冷却系统进行太多强化。这种缸套通常也用于铝合金缸体发动机的大修,如果缸套发生磨损,只要换上新的缸套即可,同时也可以相应加大排气量,这也是一种传统的发动机改装技术。

相关标签: Ecoboost 1LR-GUE GTR
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