鋁合金材料的廣泛應用離不開獨特的化學組成與性能,鋁合金的出現(xiàn),已經(jīng)成為生產(chǎn)應用的王者,而它的前代,金屬鐵,在此之前,是生產(chǎn)應用中很重要的金屬,但鋁的出現(xiàn),漸漸取代了鐵的王者之位,本文比較鋁和鐵各自的優(yōu)缺點,向大家介紹汽車用鋁是怎樣成為生產(chǎn)應用的第一金屬:
鋁合金材料在輪轂上的應用優(yōu)點
鋁合金輪轂
1.質(zhì)量小。鋁合金輪輞要輕小鋼質(zhì)輪輞,這樣可以為車輛節(jié)油做出很大貢獻。
2.散熱性能好,可以提高輪胎壽命。有些鋁合金輪輞可以依靠自己本身造型的功能,在旋轉(zhuǎn)中將氣流導向制動器,提高散熱能力。
3.真圓度高,可以提高車輪的運動精度,適合于高速行駛。
4.吸能性好,可以吸收來自于路面的振動與噪聲,提高車輛行駛平順性。
5.剛性高,可以有效地減少路面沖擊對于輪輞形狀的傷害。
6.造型限制少,可以按照要求設計出各式輪輞。
鋁合金材料在發(fā)動機上的應用優(yōu)點
圖為全鋁汽車發(fā)動機
1.汽車用鋁重量優(yōu)點
鋁的比重比鑄鐵小,滿足強度要求的前提下,鋁要輕許多。在汽車的發(fā)動機中,引擎輕,可對整車的重量分布發(fā)揮積極的影響,整車質(zhì)量也輕些。所以,這一點上鋁缸體占優(yōu)。
2.汽車用鋁的體積優(yōu)點
同樣的原因,鋁的比重小,單位體積的鋁結(jié)構強度小于鑄鐵,所以鋁缸體通常體積反而大些。但重量約輕40%
3.汽車用鋁的耐腐蝕性和強度優(yōu)點
鋁容易和燃燒時產(chǎn)生的水發(fā)生化學作用,耐腐蝕性不及鑄鐵缸體,尤其對溫度壓強都更高的增壓引擎更是如此。這一點上鑄鐵缸體占優(yōu)。
4.汽車用鋁的抗爆性和散熱性優(yōu)點
鋁的導熱更快,所以冷卻性能好,可以幫助引擎減少非正常燃燒的發(fā)生概率,同樣的壓縮比,鋁缸體引擎可以比鑄鐵缸體引擎使用更低標號的汽油。這一點上鋁缸體占優(yōu)。
5.汽車用鋁摩擦系數(shù)優(yōu)點
為了降低往復運動的部件的慣性,提高轉(zhuǎn)速和響應速度,活塞大多使用鋁合金作為材料。氣缸壁卻是鑄鐵的,鋁和鐵之間的摩擦系數(shù)會相應減少,這樣對引擎的性能發(fā)揮有好處。某些號稱“全鋁”發(fā)動機也要使用鑄鐵缸襯,這一點,鋁缸體和鐵缸體優(yōu)勢各占一半。
從使用來看,鑄鋁缸體的優(yōu)勢就是重量輕,通過減輕重量實現(xiàn)省油。在同等排量的發(fā)動機中,使用鋁缸體發(fā)動機,能減輕20公斤左右的重量。汽車的自身重量每減少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。據(jù)最新資料,國外汽車自身重量與過去相比減輕了20%~26%。例如,??怂共捎昧巳X合金的材質(zhì),減輕了車身重量同時,還增強了發(fā)動機的散熱效果,提高了發(fā)動機工作效率,而且壽命也更長。從節(jié)油的角度看,鑄鋁發(fā)動機在節(jié)油方面的優(yōu)勢頗受人們關注。
除了重量上的差別以外,在生產(chǎn)過程中,鑄鐵缸體和鑄鋁缸體也有很多不同。鑄鐵生產(chǎn)線占地面積大,對環(huán)境污染大,加工工藝復雜;而鑄鋁缸體的生產(chǎn)特點恰好相反。從市場競爭的角度來說,鑄鋁缸體具有一定的優(yōu)勢。
鐵和鋁的物理性能不同。鑄鐵的缸體熱負荷能力更強,在發(fā)動機的升功率方面,鑄鐵的潛力更大。打個比方,一臺1.3升排量鑄鐵發(fā)動機的輸出功率可以超過70kW,而一臺鑄鋁發(fā)動機的輸出功率只能達到60kW。據(jù)了解,1.5升排量鑄鐵發(fā)動機通過渦輪增壓等技術,可以達到2.0升排量發(fā)動機的動力要求,而鑄鋁缸體發(fā)動機則很難達到這一要求。 所以很多人在駕駛??怂沟退傩旭倳r同樣能爆發(fā)出驚人的扭力輸出,不僅利于車輛的起步、加速,還可以提早實現(xiàn)換檔,達到節(jié)油的效果。
鋁合金材料在汽車車身上的應用優(yōu)點
圖為汽車生產(chǎn)線上的全鋁車身
比如奧迪的ASF,使車輛更輕,比如他們ASF總部刻著一句話“每一克,都意義重大”,輕了,油耗更低,同比加速也更好,操控上來說更是‘意義重大’,提升了非常大的操控感受,舉個例子,奧迪全鋁A8,整備質(zhì)量1.7噸,什么概念,就只坐了幾個人的高爾夫!高爾夫正宗A級車,A8L可是D級車!相當偉大的杰作!
糾正一下,這不是奧迪專利,全世界非常非常多好車都用全鋁,甚至是碳纖維車身!
但是因為昂貴和鋁膨脹的特性,只裝備與一些高端車上
鋁合金材料在輪轂上的應用優(yōu)點
鋁合金輪轂
1.質(zhì)量小。鋁合金輪輞要輕小鋼質(zhì)輪輞,這樣可以為車輛節(jié)油做出很大貢獻。
2.散熱性能好,可以提高輪胎壽命。有些鋁合金輪輞可以依靠自己本身造型的功能,在旋轉(zhuǎn)中將氣流導向制動器,提高散熱能力。
3.真圓度高,可以提高車輪的運動精度,適合于高速行駛。
4.吸能性好,可以吸收來自于路面的振動與噪聲,提高車輛行駛平順性。
5.剛性高,可以有效地減少路面沖擊對于輪輞形狀的傷害。
6.造型限制少,可以按照要求設計出各式輪輞。
鋁合金材料在發(fā)動機上的應用優(yōu)點
圖為全鋁汽車發(fā)動機
1.汽車用鋁重量優(yōu)點
鋁的比重比鑄鐵小,滿足強度要求的前提下,鋁要輕許多。在汽車的發(fā)動機中,引擎輕,可對整車的重量分布發(fā)揮積極的影響,整車質(zhì)量也輕些。所以,這一點上鋁缸體占優(yōu)。
2.汽車用鋁的體積優(yōu)點
同樣的原因,鋁的比重小,單位體積的鋁結(jié)構強度小于鑄鐵,所以鋁缸體通常體積反而大些。但重量約輕40%
3.汽車用鋁的耐腐蝕性和強度優(yōu)點
鋁容易和燃燒時產(chǎn)生的水發(fā)生化學作用,耐腐蝕性不及鑄鐵缸體,尤其對溫度壓強都更高的增壓引擎更是如此。這一點上鑄鐵缸體占優(yōu)。
4.汽車用鋁的抗爆性和散熱性優(yōu)點
鋁的導熱更快,所以冷卻性能好,可以幫助引擎減少非正常燃燒的發(fā)生概率,同樣的壓縮比,鋁缸體引擎可以比鑄鐵缸體引擎使用更低標號的汽油。這一點上鋁缸體占優(yōu)。
5.汽車用鋁摩擦系數(shù)優(yōu)點
為了降低往復運動的部件的慣性,提高轉(zhuǎn)速和響應速度,活塞大多使用鋁合金作為材料。氣缸壁卻是鑄鐵的,鋁和鐵之間的摩擦系數(shù)會相應減少,這樣對引擎的性能發(fā)揮有好處。某些號稱“全鋁”發(fā)動機也要使用鑄鐵缸襯,這一點,鋁缸體和鐵缸體優(yōu)勢各占一半。
從使用來看,鑄鋁缸體的優(yōu)勢就是重量輕,通過減輕重量實現(xiàn)省油。在同等排量的發(fā)動機中,使用鋁缸體發(fā)動機,能減輕20公斤左右的重量。汽車的自身重量每減少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。據(jù)最新資料,國外汽車自身重量與過去相比減輕了20%~26%。例如,??怂共捎昧巳X合金的材質(zhì),減輕了車身重量同時,還增強了發(fā)動機的散熱效果,提高了發(fā)動機工作效率,而且壽命也更長。從節(jié)油的角度看,鑄鋁發(fā)動機在節(jié)油方面的優(yōu)勢頗受人們關注。
除了重量上的差別以外,在生產(chǎn)過程中,鑄鐵缸體和鑄鋁缸體也有很多不同。鑄鐵生產(chǎn)線占地面積大,對環(huán)境污染大,加工工藝復雜;而鑄鋁缸體的生產(chǎn)特點恰好相反。從市場競爭的角度來說,鑄鋁缸體具有一定的優(yōu)勢。
鐵和鋁的物理性能不同。鑄鐵的缸體熱負荷能力更強,在發(fā)動機的升功率方面,鑄鐵的潛力更大。打個比方,一臺1.3升排量鑄鐵發(fā)動機的輸出功率可以超過70kW,而一臺鑄鋁發(fā)動機的輸出功率只能達到60kW。據(jù)了解,1.5升排量鑄鐵發(fā)動機通過渦輪增壓等技術,可以達到2.0升排量發(fā)動機的動力要求,而鑄鋁缸體發(fā)動機則很難達到這一要求。 所以很多人在駕駛??怂沟退傩旭倳r同樣能爆發(fā)出驚人的扭力輸出,不僅利于車輛的起步、加速,還可以提早實現(xiàn)換檔,達到節(jié)油的效果。
鋁合金材料在汽車車身上的應用優(yōu)點
圖為汽車生產(chǎn)線上的全鋁車身
比如奧迪的ASF,使車輛更輕,比如他們ASF總部刻著一句話“每一克,都意義重大”,輕了,油耗更低,同比加速也更好,操控上來說更是‘意義重大’,提升了非常大的操控感受,舉個例子,奧迪全鋁A8,整備質(zhì)量1.7噸,什么概念,就只坐了幾個人的高爾夫!高爾夫正宗A級車,A8L可是D級車!相當偉大的杰作!
糾正一下,這不是奧迪專利,全世界非常非常多好車都用全鋁,甚至是碳纖維車身!
但是因為昂貴和鋁膨脹的特性,只裝備與一些高端車上