Aluminiummotor gegen Roheisenmotor

Was ist der Vorteil, den die Aluminiummotoren gegenüber dem Gusseisenmotor bieten, abgesehen von der Tatsache des Rostens und der Gewichtsreduzierung?

Hersteller rühmen sich gerne mit ihren neuen Aluminiummotoren. Bedeutet das wirklich etwas für den Kunden?

Soll ich einen etwas stärkeren Gusseisenmotor oder einen weniger starken Aluminiummotor kaufen?

Sie haben bereits den Hauptgrund für die Aluminiumblöcke angegeben, nämlich die Gewichtsreduzierung. Dieselbe Überlegung hat Ford veranlasst, seine Lkw der F-Serie mit einer Aluminiumkarosserie zu produzieren: Gewichtsreduzierung bedeutet Kraftstoffersparnis. Die meisten Hersteller verwenden heute Aluminium an verschiedenen Stellen, um das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu reduzieren. Was das Rosten betrifft, ist dies normalerweise kein Problem bei Gusseisenblöcken, da die Lebensdauer im Verborgenen liegt. Nur wenn es in den Elementen sitzen bleibt, erleidet es dieses Schicksal.

Da Sie das Gewicht am vorderen Ende des Fahrzeugs reduzieren, kann in den meisten Fällen auch eine bessere Gewichtsvorspannung erzielt werden. Bei Fahrzeugen, bei denen es darum geht, das Gewicht des Fahrzeugs zu zentrieren (z. B. Corvette), hat das Abnehmen von 110 lbs von der Front des Fahrzeugs (beim Wechsel zum LS1-Motor und zu den Varianten) bei diesem Übergang (beim Wechsel des Getriebes zu) viel geholfen Das Heck des Autos hat ebenfalls geholfen. Dies kann für eine bessere Kurvenlage sorgen und bei Über- / Untersteuerverhalten helfen.

Es gibt drei Hauptvorteile (die ich mir vorstellen kann) für einen Gusseisenblock gegenüber einem Aluminiumblock:

• Dimensionsstabilität: Aluminium wächst beim Erhitzen stärker als Eisen. Daher müssen in Aluminiumblöcke zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen eingebaut werden, um diesem Zustand entgegenzuwirken und Probleme zu vermeiden.
• Keine Zylinderlaufbuchsen: Wenn Sie jemals einen Aluminiumblock mit gerösteten Zylinderlaufbuchsen umbauen möchten, müssen diese ausgetauscht werden. Dies ist ein großer Bearbeitungsaufwand im Vergleich dazu, dass die Zylinder nur in einem Gusseisenblock gebohrt werden müssen.
• Kosten: Gusseisen wird seit vielen Jahren in der Industrie verwendet und ist relativ einfach herzustellen. Aluminium hingegen kostet viel mehr, um es aus Bauxiterz zu raffinieren. Allein bei Materialien sind die Kosten höher. Dann schauen Sie sich die Kosten für die Zylinderlaufbuchsen und speziellen Gießverfahren an, die angewendet werden müssen, um den Aluminiumblock korrekt zu machen, und die Kosten steigen sogar noch. Es gibt jedoch einige Nachteile beim Erhitzen (weniger Energie zum Schmelzen von Aluminium gegenüber Gusseisen) und Aluminium ist leichter zu bearbeiten (weniger Verschleiß an Werkzeugmaschinen / Vorrichtungen gegenüber Gusseisen). .

Ich bin mir nicht sicher, warum Sie glauben, dass ein gegebener Gusseisenblock leistungsfähiger ist als ein gegebener Aluminiumblock? Dies hängt alles davon ab, welchen Motor Sie betrachten und was der Hersteller im Leistungsbereich getan hat. Wenn Sie nur versuchen, die beiden zu vergleichen, müssen Sie diese Entscheidung selbst treffen.

In Bezug auf die Materialeigenschaften ist ein Aluminiumguss bei gleicher Festigkeit tendenziell leichter und sollte leichter abzukühlen sein.

Viele der Nachteile von Aluminium beruhen auf Herstellungsproblemen. Aluminiumgussteile sind potenziell fehleranfällig, und obwohl Aluminium weich ist, ist es nicht so leicht zu bearbeiten wie Gusseisen, insbesondere bei den für einen Motor erforderlichen Toleranzen. In ähnlicher Weise bedeutet seine Weichheit, dass jegliche Lagerflächen mit Einsätzen geformt werden müssen (Zylinderlaufbuchsen wurden bereits in einer anderen Antwort erwähnt), anstatt nur aus dem Gussstück herausgearbeitet zu werden. Aus dem gleichen Grund sind Passflächen wie Zylinderköpfe und Verteilerverbindungen anfälliger für Beschädigungen während der Montage und Wartung und das gleiche gilt für Gewinde, die zum Ablösen und Festfressen neigen.

Im Vergleich dazu hat Gusseisen die besondere Eigenschaft, dass Sie gehärtete Oberflächen in einem Guss erzeugen können, indem Sie Kühlplatten in die Form legen, um verschleißfeste Lageroberflächen zu erzeugen. Gusseisen hat auch eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität und gute vibrationsabsorbierende Eigenschaften.

Obwohl wir Aluminium als rostfrei betrachten, kann Korrosion in Aluminiumblöcken tatsächlich ein großes Problem darstellen. Ein Grund dafür ist, dass der Kontakt zwischen Aluminium und Stahl zu galvanischer Korrosion führen kann. Dies ist insbesondere dann ein Problem, wenn Sie Zylinderlaufbuchsen und Stehbolzen aus Stahl haben.

Aus praktischer Sicht

Mein 04 VW GTI hat einen Aluminiumblock und einen Turbo, und eines muss man bedenken: Ein Aluminium ist weicher als Gusseisen und leichter zu entfernen oder zu vernarben. Ich habe aus erster Hand Erfahrung damit, Stollenlöcher zu streifen, die in den Turbo zum Fallrohr führen. Mal wünschten Sie, es wäre Gusseisen. Ich würde mir auch vorstellen, dass es anfälliger für Kompressionsprobleme ist, da es schneller zusammenbricht als Gusseisen.

Nur meine Punkte unter der Haube.

Auch das zusätzliche Gewicht vor dem Fahrzeug in New England dürfte eher von Vorteil sein, da es bei rutschigen Bedingungen die Traktion auf der Straße verbessern soll.

Es gibt auch kompaktiertes Graphiteisen, Fahrzeuge verwenden diese neue Alternative seit 2004. Sie ermöglicht es den Molekülen, beim Abkühlen eine dichtere Matrix zu bilden, die die Vorteile von Eisen (viel länger haltbar) sowie die Vorteile von Aluminium (viel länger haltbar) bietet Feuerzeug.)

Aluminiummotoren weisen auch eine bessere Wärmeübertragung auf, wodurch Motorbrandstellen und die Neigung zum Klopfen verringert werden können.

Wenn die Leistungsgrenze das Motorklopfen ist, was häufig der Fall ist, sind Aluminiummotoren mit den gleichen Spezifikationen / Abmessungen klopfbeständiger und in der Regel leistungsfähiger. Wenn beispielsweise die Klopfbeständigkeit erhöht wird, wird üblicherweise die Vorverstellung von Kompression / Boost / Zündung erhöht, um die Motorleistung zu erhöhen.

Wenn alle Motoreinstellungen gleich bleiben, z. B. wenn die Motorabstimmung nicht auf den Materialwechsel abgestimmt ist, würde das Gusseisen wahrscheinlich etwas mehr Leistung bringen. Dies geschieht, weil die Gusseisenbrennkammer während des Verbrennungsvorgangs weniger Wärme stiehlt und mehr Wärme für die eigentliche Arbeit gespeichert werden würde.

Ein stärkerer Motorblock aus Gusseisen wäre unter bestimmten Umständen von Vorteil, wenn der Motor durch die Teilfestigkeit anstelle des Klopfens begrenzt ist, wie z.

Wie bereits erwähnt: Aluminium ist leichter (sg 2,5 statt 7,8 kg / l), hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit, ist aber teurer in der Herstellung, aber weniger teuer in der Wiederverwertung. Aluminiumguss kann durch Schweißen repariert werden, auch Beispiele für gegossene und geschweißte Motorausgänge. (Amputierte V8- bis V6-Motoren von Rover Metro für Rallyes in den Achtzigern) Normales Gusseisen (Grauguss mit Lamellen) ist billiger, leichter zu gießen, hat geringere mechanische Eigenschaften und bessere Schwingungsdämpfungskapazitäten. Gusseisen ist durch Schweißen schwer zu reparieren. Sphäroguss ist viel stärker, hat aber ein viel geringeres mechanisches Dämpfungsvermögen für Vibrationen. (Hintern noch über Aluminiumguss). Im Laufe der Jahre wurde der Schritt von allen Graugussmotoren (mit gleichmäßigen Gusskolben) (40 PS / Liter Gesamtzylinderinhalt) zu Gusseisenzylinderblöcken mit Aluminiumköpfen (50-60 PS / L, für alle Aluminiummotoren (Zylinderblock plus Kopf) bis 80 PS / L (atmosphärische Motoren) Heutzutage besteht aus Kosten- und Komfortgründen die Tendenz, auf Sphäroguss umzuschalten.) In Hochleistungsautos werden Aluminiummotoren (bis 140 PS / l atmosphärisch) sind aufgrund der Gewichtsersparnis und der Kühlkapazität immer noch beliebt, was die Kosten weniger relevant macht. Mit freundlichen Grüßen, Jürgen Prinsen, Metallurgie- und Schweißingenieur, Petrolhead und Besitzer mehrerer italienischer Autos (Alfa Romeo (Boxer, Straight 4 Nord-Motoren und V6 Busso-Motoren) und Ferrari 456 (5.5L V12 116B-Motor) Aufgrund der Gewichtsersparnis und der Kühlleistung sind die Kosten weniger relevant. Mit freundlichen Grüßen, Jürgen Prinsen, Metallurgie- und Schweißingenieur, Petrolhead und Besitzer mehrerer italienischer Autos (Alfa Romeo (Boxer, Straight 4 Nord-Motoren und V6 Busso-Motoren) und Ferrari 456 (5.5L V12 116B-Motor) Aufgrund der Gewichtsersparnis und der Kühlleistung sind die Kosten weniger relevant. Mit freundlichen Grüßen, Jürgen Prinsen, Metallurgie- und Schweißingenieur, Petrolhead und Besitzer mehrerer italienischer Autos (Alfa Romeo (Boxer, Straight 4 Nord-Motoren und V6 Busso-Motoren) und Ferrari 456 (5.5L V12 116B-Motor)

Aus Sicht der Wärmekapazität benötigen Gusseisenmotoren mehr Zeit zum Aufheizen, aber auch mehr Zeit zum Abkühlen. Nehmen wir an, Sie schalten den Motor nach der Fahrt aus und starten ihn in ein paar Stunden erneut. Der Gusseisenblock ist viel wärmer als der aus einer Legierung, und wenn Sie dies mehrmals tun, ist das Aufwärmen / Abkühlen erheblich geringer Zyklen, was für die Lebensdauer des Motors besser ist. Dies ist einer der Gründe für die Langlebigkeit von Gusseisenmotoren im Vergleich zu ähnlichen Aluminiummotoren.