Mesin aluminium vs mesin Cast Iron

22

Apa keuntungan yang diberikan oleh mesin aluminium dibandingkan mesin cor selain dari karat dan pengurangan berat badan.

Produsen suka membanggakan semua mesin aluminium baru mereka, apakah ini benar-benar berarti bagi pelanggan?

Haruskah saya membeli mesin besi cor yang sedikit lebih kuat atau mesin aluminium yang kurang kuat?

engine engine-theory

— Shobin P
sumber

Jaguar 1996 saya punya balok aluminium. Itu bukan hal baru. Saya juga tidak yakin ada kelebihan berat badan, paling tidak di yang lebih tua. Blok baja memiliki kekuatan lebih besar untuk volume material yang digunakan. Sekarang ini desain material mungkin jauh lebih baik, sehingga mereka dapat mengurangi berat tanpa mengetuk kekuatannya. Saya kira pertanyaannya adalah rasio power to weight. Jika Anda mesin mobil besi 10% lebih kuat tetapi 20% lebih berat Anda belum mendapatkan apa-apa.

— TafT

2

Jika mesin menghasilkan tenaga 10% lebih banyak tetapi 20% lebih berat, Anda MENANG di mobil biasa karena mobil mungkin hanya mendapatkan 5% lebih berat dan karenanya akan memiliki waktu nol hingga 100K yang lebih cepat.

— Autis

1

@Otomatis mobil dengan mesin yang lebih ringan mungkin lebih gesit, menangani lebih baik dan memiliki distribusi bobot yang lebih baik sehingga sebenarnya bisa lebih cepat melalui tikungan yang mungkin berarti, di jalan-jalan tertentu, itu titik ke titik waktu lebih cepat. Mesin Twin Spark tua Alfa Romeo menggunakan blok paduan. Ini memang berarti bahwa mereka menggunakan lebih banyak minyak karena mereka akan melenturkan dalam penggunaan berat tetapi cara mobil-mobil itu ditangani sangat tajam.

— Steve Matthews

@TT: Anda benar bahwa itu bukan sesuatu yang baru, Hillman Imp 1963 memiliki mesin aluminium.

— RedGrittyBrick

@ Otis jika Anda merujuk komentar saya dengan 10% saya berhati-hati untuk mengatakannya sebagai "Jika mobil mesin besi Anda 10% lebih kuat tetapi 20% lebih berat" sehingga saya berbicara tentang berat dan kekuatan seluruh mobil tidak hanya mesinnya. Maaf jika itu tidak cukup jelas. Seperti orang lain telah menunjukkan di mana bobot juga diubah penanganan mobil sehingga tidak selalu sesederhana yang lebih berat berarti akselerasi lebih lambat atau lebih grip bahkan tanpa perubahan daya.

— TafT

19

Anda sudah menyatakan alasan utama untuk blok aluminium yang merupakan pengurangan berat. Alasan yang sama inilah yang membuat Ford memproduksi truk Seri-F mereka dengan bodi aluminium: pengurangan bobot setara dengan penghematan bahan bakar yang lebih baik. Sebagian besar produsen saat ini menggunakan aluminium di berbagai tempat untuk mengurangi berat keseluruhan kendaraan. Sejauh berkarat, ini biasanya tidak menjadi masalah pada balok besi karena hidup dihabiskan di bawah penutup. Hanya ketika dibiarkan duduk di dalam elemen-elemen itulah ia mengalami nasib ini.

Karena Anda mengurangi berat badan di ujung depan kendaraan, dalam banyak hal dapat memberikan bias berat yang lebih baik juga. Untuk kendaraan yang memusatkan perhatian pada bobot kendaraan (yaitu: Corvette), mengambil 110 lbs dari bagian depan mobil (ketika mereka pindah ke mesin LS1 dan varian) banyak membantu dalam transisi ini (memindahkan transmisi ke bagian belakang mobil juga membantu). Ini dapat memberikan sikap menikung yang lebih baik dan membantu dalam mengarahkan / mengarahkan perilaku.

Ada tiga keuntungan utama (yang bisa saya pikirkan) untuk balok besi di atas aluminium:

Stabilitas Dimensi: Aluminium tumbuh lebih banyak selama proses pemanasan daripada besi. Karena itu, tindakan pencegahan ekstra harus dilakukan pada balok aluminium sehingga mengatasi kondisi ini dan mencegah masalah.
Tidak ada Liners Cylinder: Jika Anda pernah ingin membangun kembali sebuah blok aluminium mana liner silinder yang roti, mereka harus diganti. Ini adalah biaya pengerjaan besar dibandingkan dengan harus hanya menanggung silinder dalam blok besi cor.
Biaya: Besi cor telah digunakan di industri selama bertahun-tahun dan cukup mudah diproduksi. Aluminium, di sisi lain, membutuhkan biaya lebih banyak untuk disuling dari bijih bauksit. Hanya dalam bahan saja, biayanya lebih besar. Kemudian lihat biaya untuk liner silinder dan proses casting khusus yang harus digunakan untuk mendapatkan blok aluminium yang benar dan biayanya lebih tinggi. Ada beberapa trade-off, bagaimanapun, dalam proses pemanasan (tidak mengambil banyak energi untuk melebur aluminium v. Besi cor), dan aluminium lebih mudah untuk mesin (lebih sedikit aus pada tooling / perlengkapan mesin v. Besi cor) .

Saya tidak yakin mengapa Anda berpikir bahwa blok besi tuang tertentu akan lebih kuat daripada yang diberikan aluminium? Ini semua tergantung pada mesin yang Anda lihat dan apa yang telah dilakukan pabrikan di ranah kinerja. Jika Anda hanya mencoba membandingkan keduanya, ini adalah keputusan yang harus Anda buat sendiri.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
sumber

Menulis bagus seperti biasa, saya tidak mengatakan besi cor lebih kuat, mengingat pilihan antara dua mesin untuk model tertentu misalnya satu mobil memiliki mesin besi cor 1 liter menghasilkan 70hp yang lain adalah aluminium penuh memproduksi 64 hp , mana yang akan menjadi pilihan yang lebih baik? mengingat keduanya harganya sama untuk konsumen?

— Shobin P

1

@Anachach - Saya tidak tahu bahwa saya, atau siapa pun, dapat menjawab pertanyaan selain Anda. Lihatlah faktor-faktor lain yang terlibat dengan mesin, seperti jarak tempuh bahan bakar. Cari tahu apa yang paling berarti bagi Anda. Apakah itu, atau berat, kinerja? Blok besi cor biasanya akan bertahan lebih lama dari aluminium, tetapi itu juga tergantung pada siapa yang membuat mesin. Ini benar-benar menembak omong kosong.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

5

Manfaat lain dari besi cor adalah desainnya yang lebih mudah. Ketika saya bekerja untuk pemasok perusahaan mobil, kami akan memiliki beberapa balok besi yang datang setiap tahun untuk sederhana "apakah kita mengacaukan sesuatu?" pengujian, dan banyak balok aluminium untuk "apa yang salah kali ini ?" pengujian.

— Markus

Satu hal yang akan saya tambahkan, blok Aluminium dapat berputar di bawah penggunaan keras yang dapat menyebabkan konsumsi minyak lebih berat dari blok besi cor yang setara. Ayah saya yang lama Alfa Romeo 155 2.0 Twinspark dikenal menggunakan hingga setengah liter minyak dalam sekali perjalanan 50 mil SANGAT antusias sedangkan Lancia Dedra 2.0 SE (mobil dasar yang sama tetapi dengan mesin Fiat / Lancia Twincam) tidak menderita mendekati tingkat konsumsi minyak ini.

— Steve Matthews

@SteveMatthews - Saya akan berpikir ini akan lebih berkaitan dengan desain daripada dengan melenturkan. Aluminium cukup kaku. Jadi kaku, pada kenyataannya, mendapat stres lebih mudah daripada besi cor. Saya tidak mengatakan kesalahan Anda, hanya mengatakan mungkin ada lebih banyak yang terlibat di sini daripada sekadar membuat blok.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

8

Dalam hal sifat material, pengecoran aluminium akan cenderung lebih ringan untuk kekuatan yang setara dan harus lebih mudah dingin.

Banyak kelemahan aluminium terkait dengan masalah manufaktur. Aluminium coran berpotensi rentan terhadap cacat dan meskipun aluminium lunak, tidak mudah untuk membuat mesin seperti besi cor terutama untuk jenis toleransi yang diperlukan untuk mesin. Demikian pula kelembutannya berarti bahwa permukaan bantalan apa pun perlu dibentuk dengan sisipan (liner silinder telah disebutkan dalam jawaban lain) daripada hanya dibuat dengan mesin dari casting. Untuk alasan yang sama, permukaan perkawinan seperti kepala silinder dan sambungan berlipat ganda lebih rentan terhadap kerusakan selama perakitan dan pemeliharaan dan hal yang sama diterapkan pada benang yang rentan terhadap pengupasan dan pengikatan.

Sebagai perbandingan, besi tuang memiliki sifat khusus yang dapat Anda buat permukaannya diperkeras dengan pengecoran dengan meletakkan pelat dingin dalam cetakan untuk membuat permukaan bantalan yang tahan aus. Besi cor juga memiliki stabilitas dimensi yang sangat baik dan sifat menyerap getaran yang baik.

Meskipun kita menganggap aluminium sebagai 'tidak berkarat', korosi sebenarnya bisa menjadi masalah besar pada blok aluminium. Salah satu alasan untuk ini adalah bahwa kontak antara aluminium dan baja dapat menyebabkan korosi galvanik yang merupakan masalah khusus ketika Anda memiliki hal-hal seperti liner silinder dan kancing yang harus dibuat dari baja.

— Chris Johns
sumber

5

Dari sudut pandang praktis,

VW GTI 04 saya memiliki blok aluminium dan turbo, dan satu hal yang perlu diingat bahwa Aluminium lebih lunak daripada Cast Iron dan lebih mudah untuk dilepas, atau bekas luka. Saya memiliki pengalaman tangan pertama mengupas lubang pejantan masuk ke turbo ke pipa bawah. Kali Anda berharap itu adalah besi. Saya juga membayangkan itu akan lebih rentan terhadap masalah kompresi karena mogok lebih cepat daripada besi cor.

Hanya poin saya dari bawah kap.

Selain itu, bobot ekstra di depan kendaraan mendengar di New England mungkin lebih bermanfaat karena akan membantu dengan traksi di jalan dalam kondisi yang licin.

— Devin Gleason Lambert
sumber

Sebenarnya GTI Anda memiliki balok besi cor kelabu. Kepala tempat turbo / manifold menempel adalah AL.

— draksia

Oh wow, saya selalu berpikir itu aluminium. Pokoknya saya masih yakin jawaban saya masih bertahan.

— Devin Gleason Lambert

Dalam kondisi licin Anda ingin lebih berat di roda belakang, bukan di roda depan (di mana mesin biasanya).

— Dmitry Grigoryev

Jika ini kendaraan penggerak roda belakang, ya. jika ini adalah kendaraan penggerak roda depan, letakkan bobot di depan. Karenanya mengapa truk dengan 2wd akan menaruh kantong pasir di belakang untuk membantu traksi di musim dingin.

— Devin Gleason Lambert

Apakah Anda berbicara tentang truk tanpa abs?

— Dan Z

4

Ada juga besi grafit yang dipadatkan, kendaraan telah menggunakan alternatif baru ini sejak 2004. Hal ini memungkinkan molekul untuk membentuk matriks yang lebih padat saat didinginkan, yang memberikan manfaat besi (lebih tahan lama) serta manfaat aluminium (banyak lebih ringan.)

— Jerome Wiley Segovia
sumber

Selamat Datang di Mechanics.SE! Meskipun saya setuju dengan penilaian Anda, saya tidak yakin bagaimana ini sebenarnya menjawab pertanyaan aluminium v cast iron?

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

1

Ini membantu memberikan konteks dan mungkin menginformasikan kepada poster bahwa ada informasi tambahan yang mungkin tidak mereka miliki ketika mengajukan pertanyaan awal mereka. Seperti bertanya tentang perpecahan Demokrat - Republik di Senat. Dan kemudian seseorang memposting, mengatakan "well, Anda mungkin tidak tahu ini, tetapi sebenarnya ada dua senator yang terdaftar Independen."

— Jerome Wiley Segovia

Saya mengerti dari mana Anda berasal. Harap diingat, bagaimanapun, Stack Exchange adalah tentang menjawab pertanyaan OP. Karena OP tidak menanyakan alternatif aluminium atau besi tuang, jawaban Anda tidak ada di sini ... tidak terkait dengan rantai jawaban. Harap sadar bahwa saya tidak membujuk Anda karena jawaban Anda, saya hanya berusaha membantu Anda memahami cara kerja Stack Exchange. Silakan periksa Pusat Bantuan untuk informasi lebih lanjut tentang menjawab pertanyaan.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

3

Mesin aluminium juga memiliki perpindahan panas yang lebih baik, yang dapat mengurangi titik panas mesin dan kecenderungan untuk mengetuk.

Ketika batas daya adalah ketukan mesin, yang sering terjadi, mesin aluminium dengan spesifikasi / dimensi yang sama akan lebih tahan ketukan dan cenderung mampu menghasilkan lebih banyak daya. Misalnya, dengan lebih banyak ketahanan terhadap ketukan, satu hal yang biasa dilakukan adalah meningkatkan kompresi / boost / pengapian muka untuk meningkatkan output daya mesin.

Jika semua pengaturan mesin tetap sama, seperti ketika nada mesin tidak disesuaikan untuk perubahan bahan, besi cor kemungkinan akan membuat tenaga kuda sedikit lebih banyak. Ini terjadi karena ruang pembakaran besi tuang mencuri lebih sedikit panas selama acara pembakaran, dan lebih banyak panas akan dikonservasi untuk pekerjaan yang sebenarnya.

Blok mesin besi cor yang lebih kuat akan menjadi keuntungan dalam beberapa keadaan khusus di mana mesin dibatasi oleh kekuatan bagian alih-alih ketukan, seperti mesin metanol induksi paksa dengan kompresi rendah dengan dorongan dan nitrat dalam jumlah besar.

— Netduke
sumber

2

Bisakah Anda lebih memenuhi syarat paragraf kedua Anda? Tampaknya Anda mengatakan blok aluminium mampu menghasilkan lebih banyak kekuatan daripada blok besi?

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

1

Saya akan mengatakan ini agak tidak akurat, kepala silinder AL pasti mengurangi kemungkinan hot spot dibandingkan dengan besi cor tetapi di blok ini seharusnya tidak membuat perbedaan, hampir semua blok ditutupi oleh piston ketika sampai ke bagian yang panas. Juga AL untuk sebagian besar memiliki lapisan besi cor.

— draksia

Tentu saja pencampuran komponen mesin aluminium dan besi cor akan memiliki hasil yang berbeda. Saya tidak membandingkan hanya blok mesin atau komponen individu di sini ... dengan mesin aluminium Maksudku kepala dan blok aluminium, dan dengan mesin besi cor saya menganggap itu berarti kepala dan blok besi.

— Netduke

@draksia: Sepertinya sebagian besar pabrikan Jerman bergerak ke arah mesin tanpa liner menggunakan Alusil . Tidak yakin mengapa lebih banyak produsen tidak bergabung dengan pihak itu, tampaknya itu akan jauh lebih sederhana daripada menekan liners.

— TMN

Secara historis ada banyak masalah dengan pelapisan nikasil atau alusil. Mereka umumnya juga tidak bisa diganti.

— draksia

2

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya: Aluminium lebih ringan (sg 2,5 bukannya 7,8 kg / l) memiliki konduktivitas termal yang lebih baik, tetapi lebih mahal untuk diproduksi, tetapi lebih murah untuk didaur ulang. Aluminium cor dapat diperbaiki dengan pengelasan, bahkan contoh-contoh mesin cor dan dilas keluar. (Rover Metro diamputasi mesin V8 ke V6 untuk unjuk rasa di tahun delapan puluhan) Besi cor normal (lamellar grey cast iron) lebih murah, lebih mudah untuk dilemparkan, memiliki sifat mekanik yang lebih rendah dan kapasitas peredam getaran yang lebih baik. Besi cor sulit diperbaiki dengan pengelasan. Besi cor nodular jauh lebih kuat tetapi memiliki kapasitas redaman mekanis yang jauh lebih rendah untuk getaran. (Pantat masih lebih dari aluminium cor). Selama bertahun-tahun, langkah ini telah dilakukan dari semua mesin besi tuang abu-abu (dengan piston besi tuang genap) (kapasitas silinder total 40HP / liter) untuk menuang blok silinder besi dengan kepala aluminium (50-60 HP / L, untuk semua mesin aluminium (blok silinder plus kepala) hingga 80 HP / L (mesin atmosfer) Saat ini ada kecenderungan untuk beralih ke besi cor nodular karena biaya dan kenyamanan) Pada mobil performa tinggi, mesin aluminium (hingga 140 HP / L l atmosfer) masih menjadi favorit, karena penghematan berat dan kapasitas pendinginan, membuat biaya kurang relevan. Salam, Jurgen Prinsen, Metalurgical dan insinyur pengelasan, Petrolhead dan pemilik beberapa mobil Italia (Alfa Romeo (petinju, lurus 4 mesin-Nord dan mesin V6 Busso) dan Ferrari 456 (mesin 5.5L V12 116B) karena penghematan berat dan kapasitas pendinginan, membuat biaya kurang relevan. Salam, Jurgen Prinsen, Metalurgical dan insinyur pengelasan, Petrolhead dan pemilik beberapa mobil Italia (Alfa Romeo (petinju, lurus 4 mesin-Nord dan mesin V6 Busso) dan Ferrari 456 (mesin 5.5L V12 116B) karena penghematan berat dan kapasitas pendinginan, membuat biaya kurang relevan. Salam, Jurgen Prinsen, Metalurgical dan insinyur pengelasan, Petrolhead dan pemilik beberapa mobil Italia (Alfa Romeo (petinju, lurus 4 mesin-Nord dan mesin V6 Busso) dan Ferrari 456 (mesin 5.5L V12 116B)

— Jurgen Prinsen
sumber

0

Dari sudut pandang kapasitas panas, mesin besi tuang akan membutuhkan lebih banyak waktu untuk memanaskan, tetapi juga lebih banyak waktu untuk mendinginkan. Katakanlah Anda menghentikan mesin setelah drive, dan mulai lagi dalam beberapa jam, balok besi cor akan jauh lebih hangat daripada paduan satu, dan jika Anda melakukan ini berkali-kali, Anda akan jauh lebih sedikit pemanasan / pendinginan siklus, yang lebih baik untuk umur mesin. Ini adalah salah satu kontributor umur panjang mesin besi cor dibandingkan mesin aluminium serupa.

— oryades
sumber