铝合金材料的广泛应用离不开独特的化学组成与性能,铝合金的出现,已经成为生产应用的王者,而它的前代,金属铁,在此之前,是生产应用中很重要的金属,但铝的出现,渐渐取代了铁的王者之位,本文比较铝和铁各自的优缺点,向大家介绍汽车用铝是怎样成为生产应用的第一金属:
铝合金材料在轮毂上的应用优点
铝合金轮毂
1.质量小。铝合金轮辋要轻小钢质轮辋,这样可以为车辆节油做出很大贡献。
2.散热性能好,可以提高轮胎寿命。有些铝合金轮辋可以依靠自己本身造型的功能,在旋转中将气流导向制动器,提高散热能力。
3.真圆度高,可以提高车轮的运动精度,适合于高速行驶。
4.吸能性好,可以吸收来自于路面的振动与噪声,提高车辆行驶平顺性。
5.刚性高,可以有效地减少路面冲击对于轮辋形状的伤害。
6.造型限制少,可以按照要求设计出各式轮辋。
铝合金材料在发动机上的应用优点
图为全铝汽车发动机
1.汽车用铝重量优点
铝的比重比铸铁小,满足强度要求的前提下,铝要轻许多。在汽车的发动机中,引擎轻,可对整车的重量分布发挥积极的影响,整车质量也轻些。所以,这一点上铝缸体占优。
2.汽车用铝的体积优点
同样的原因,铝的比重小,单位体积的铝结构强度小于铸铁,所以铝缸体通常体积反而大些。但重量约轻40%
3.汽车用铝的耐腐蚀性和强度优点
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。这一点上铸铁缸体占优。
4.汽车用铝的抗爆性和散热性优点
铝的导热更快,所以冷却性能好,可以帮助引擎减少非正常燃烧的发生概率,同样的压缩比,铝缸体引擎可以比铸铁缸体引擎使用更低标号的汽油。这一点上铝缸体占优。
5.汽车用铝摩擦系数优点
为了降低往复运动的部件的惯性,提高转速和响应速度,活塞大多使用铝合金作为材料。气缸壁却是铸铁的,铝和铁之间的摩擦系数会相应减少,这样对引擎的性能发挥有好处。某些号称“全铝”发动机也要使用铸铁缸衬,这一点,铝缸体和铁缸体优势各占一半。
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。
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。
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。 所以很多人在驾驶福克斯低速行驶时同样能爆发出惊人的扭力输出,不仅利于车辆的起步、加速,还可以提早实现换档,达到节油的效果。
铝合金材料在汽车车身上的应用优点
图为汽车生产线上的全铝车身
比如奥迪的ASF,使车辆更轻,比如他们ASF总部刻着一句话“每一克,都意义重大”,轻了,油耗更低,同比加速也更好,操控上来说更是‘意义重大’,提升了非常大的操控感受,举个例子,奥迪全铝A8,整备质量1.7吨,什么概念,就只坐了几个人的高尔夫!高尔夫正宗A级车,A8L可是D级车!相当伟大的杰作!
纠正一下,这不是奥迪专利,全世界非常非常多好车都用全铝,甚至是碳纤维车身!
但是因为昂贵和铝膨胀的特性,只装备与一些高端车上