引擎的材料方面，通常人們常談?wù)摰街饕歉左w和缸蓋的材料，比如常說的全鋁引擎，就是指缸體和缸蓋都是用鋁合金鑄造。
當(dāng)今的引擎，缸蓋不是鋁合金的已經(jīng)很少了，美國的Ford Taurus的155hp 3.0L OHV V6是鑄鐵缸蓋（Taurus另有3.0L DOHC全鋁V6版本），除了這個(gè)老古董，盲刀我一時(shí)還真是想不起來別的了。所以缸蓋我們就不討論了。
說說缸體。剛才說到全鋁引擎缸體自然是鋁合金制造的，其實(shí)不全對。大部分“全鋁”引擎也要使用鑄鐵缸襯，原因后面講。我們先看看鋁缸體和鑄鐵缸體各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
1）重量
鋁的比重比鑄鐵要輕，滿足強(qiáng)度要求的前提下，鋁缸體要輕許多。比如，同為Chrysler的引擎，同樣的2V OHV結(jié)構(gòu)，Viper SRT10的8.3L全鋁V10的引擎重量實(shí)際上和300C的5.7L鑄鐵缸體V8差不多。 引擎輕，就可以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(diǎn)上鋁缸體占優(yōu)。
2）體積
同樣的原因，鋁的比重輕，單位體積的鋁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要小于鑄鐵，所以鋁缸體通常體積反而大些。EA827/EA113/EA888的缸體氣缸中心距88mm，而已有的版本缸徑可以到82.5mm，除去冷卻水通道實(shí)際上氣缸壁相當(dāng)薄。這樣，整個(gè)引擎就很緊湊，體積小。鋁缸體較難達(dá)到這樣的效果。這一點(diǎn)上鑄鐵缸體占優(yōu)。
3）耐腐蝕性和強(qiáng)度
鋁容易和燃燒時(shí)產(chǎn)生的水發(fā)生化學(xué)作用，耐腐蝕性不及鑄鐵缸體，尤其對溫度壓強(qiáng)都更高的增壓引擎更是如此。而且前邊關(guān)于體積的結(jié)論，反過來說，當(dāng)你的引擎體積要求比較小時(shí)，使用鋁缸體通常難以達(dá)到鑄鐵缸體的強(qiáng)度。所以高增壓的引擎很多都采用鑄鐵缸體，比如EVO的286hp 2.0L I4 (4G63)，就始終都是鑄鐵缸體。它的改裝極限之高也是有口皆碑的。如果使用鋁缸體，基本上不太容易。這一點(diǎn)上鑄鐵缸體占優(yōu)。
4）成本
成本自然是鋁缸體要貴，沒什么可解釋的。這一點(diǎn)上鑄鐵缸體占優(yōu)。
5）抗爆性
鋁的導(dǎo)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(biāo)號(hào)的汽油。這一點(diǎn)上鋁缸體占優(yōu)。
6）摩擦系數(shù)
現(xiàn)在的引擎，為了降低往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件的慣性，提高轉(zhuǎn)速和響應(yīng)速度，活塞大多使用鋁合金作為材料。如果氣缸壁也是鋁的。鋁和鋁之間的摩擦系數(shù)是比較大的，這樣引擎的性能就受很大影響了。鑄鐵就沒有這樣的問題。這一點(diǎn)上是鑄鐵缸體占優(yōu)。
回想一下，一開始盲刀就提到，全鋁引擎缸體不一定真是“全鋁”的。其實(shí)說到這里，從第3點(diǎn)和第6點(diǎn)出發(fā)您就能夠找到答案。為了克服這些缺點(diǎn)，鋁缸體通常也要使用鑄鐵的或者鋼制的氣缸內(nèi)襯。設(shè)想一下，EA888采用的82.5mm缸徑，汽缸中心間距只有88mm，如果在除去冷卻水通道和鑄鐵缸襯，那么鋁制的氣缸壁是不是就太薄了呢？而且，EA888的CG 25灰鑄鐵，實(shí)際上是比通常的鑄鐵已經(jīng)輕了很多，整個(gè)EA888缸體重量是33kg。而Audi 3.1L FSI V6的全鋁缸體也是同樣的重量。但是你要知道，3.1L FSI是非常昂貴的引擎，因?yàn)樗钦嬲X，沒有鑄鐵或者鋼制缸襯的，因?yàn)樗跉飧變?nèi)壁部分使用了硅鋁合金來克服前面說的缺點(diǎn)。這樣，它就比一般的鋁缸體要更輕。而這種工藝是非常昂貴的，你不可能指望EA888這種級(jí)別的引擎采用。而且，這種技術(shù)也難以耐受增壓后的工作環(huán)境，目前增壓的引擎，即便是鋁缸體，也必有缸襯，除非是昂貴到Touareg V10TDI那臺(tái)柴油機(jī)的程度（它是全鋁引擎，也沒有鑄鐵缸襯，汽缸內(nèi)壁是采用一種金屬離子噴鍍工藝處理過的，“貴”就一個(gè)字）。所以，如果EA888采用普通結(jié)構(gòu)的鋁缸體，那么節(jié)省的重量不會(huì)超過10kg，而體積反而會(huì)更大。而EA888總重只有150+kg，所以這不超過10kg的減重似乎意義不大。反過來，鑄鐵缸體帶給EA888的更高的增壓極限就更有實(shí)際意義了。
當(dāng)前，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體分鑄鐵和鑄鋁兩種。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，鑄鐵缸體占絕大部分。近年來，隨著汽車工業(yè)快速發(fā)展，轎車迅速進(jìn)入普通百姓的生活，同時(shí)，車輛的節(jié)油性能逐漸受到重視。減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，可以省油。采用鑄鋁缸體，可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。
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(shí)現(xiàn)省油。在同等排量的發(fā)動(dòng)機(jī)中，使用鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)，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％。從節(jié)油的角度看，鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)油方面的優(yōu)勢頗受人們關(guān)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(fù)雜；而鑄鋁缸體的生產(chǎn)特點(diǎn)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。由于鑄鋁缸體有這樣的優(yōu)勢，自然資源貧乏的日本就主要發(fā)展鑄鋁缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)。但豐田公司在中國生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)絕大部分是鑄鐵缸體發(fā)動(dòng)機(jī)，原因之一就是中國的原材料并不像日本那樣緊缺。從現(xiàn)在的情況看，市場上鋁材的價(jià)格并不低，這就削弱了鑄鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和加工中的優(yōu)勢。
鐵和鋁的物理性能不同。鑄鐵的缸體熱負(fù)荷能力更強(qiáng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率方面，鑄鐵的潛力更大。打個(gè)比方，一臺(tái)1.3升排量鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可以超過70kW，而一臺(tái)鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率只能達(dá)到60kW。據(jù)了解，1.5升排量鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)通過渦輪增壓等技術(shù)，可以達(dá)到2.0升排量發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力要求，而鑄鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)則很難達(dá)到這一要求。
鋁制缸體發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部仍然有一部分使用鑄鐵材料，特別是氣缸，要使用鑄鐵材料。鑄鋁與鑄鐵在燃料燃燒后熱膨脹率不統(tǒng)一，就是通常所說的變形一致性出現(xiàn)問題，這是鑄鋁缸體在鑄造工藝上的一個(gè)難題。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，配裝有鑄鐵氣缸的鑄鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)就要滿足密封要求。如何解決這個(gè)難題，是鑄鋁缸體企業(yè)特別關(guān)注的問題。
善于推銷產(chǎn)品的廠商在推廣自己的汽車產(chǎn)品時(shí)，常常會(huì)使用“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”這一“耀眼”的光環(huán)打頭陣。有鑒于此，我們就看到，無論是奧迪A8、標(biāo)致307；還是騏達(dá)、雨燕都將其發(fā)動(dòng)機(jī)的亮點(diǎn)鎖定在全鋁缸體這一材質(zhì)上。有鑒于此，一些被“忽悠”的車友在購買轎車時(shí)也就多了一層選擇：全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)。不可否認(rèn)，全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)在材質(zhì)，散熱性等方面確實(shí)優(yōu)于鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)，但更多的時(shí)候，全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)卻相比較于鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)不盡如人意。
首先是體積。由于鋁的比重較輕，因此鋁的單位體積結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就要小于鑄鐵，所以鋁缸體的體積通常會(huì)比鑄鐵的要大一些，很難達(dá)到鑄鐵缸體的緊湊與小體積。
其次是耐腐蝕性及強(qiáng)度。眾所周知，鋁容易與燃燒時(shí)產(chǎn)生的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，耐腐蝕性遠(yuǎn)不及鑄鐵缸體，尤其對溫度壓強(qiáng)都更高要求的增壓引擎更是如此。在加上已經(jīng)闡述過的有關(guān)于體積的結(jié)論，因此，當(dāng)汽車的引擎體積要求較小時(shí)，使用鋁缸體就很難達(dá)到鑄鐵缸體的強(qiáng)度。所以說，高增壓的引擎大多采用鑄鐵缸體。在這兩方面，全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)明顯要遜色于鑄鐵缸體發(fā)動(dòng)機(jī)。
再次是發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦系數(shù)�，F(xiàn)在的轎車引擎，為了降低往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件慣性，通常會(huì)提高轉(zhuǎn)速和響應(yīng)的速度，活塞也大多使用鋁合金作為材料。如果氣缸壁采用鋁材料。鋁和鋁之間的摩擦系數(shù)就比較大。為此，引擎的性能就會(huì)大大受到影響，相反，鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)就不會(huì)產(chǎn)生如此的問題，因此在這方面，鑄鐵缸體也是優(yōu)于全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)的。
需要說明的是，企業(yè)常說的全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)是指缸蓋和缸體都是鋁合金制造的發(fā)動(dòng)機(jī)。而缸蓋是鋁合金，缸體是鑄鐵的發(fā)動(dòng)機(jī)，仍被稱作為鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)。但事實(shí)上，早在很多年以前，汽車廠家的發(fā)動(dòng)機(jī)就已經(jīng)大規(guī)模地采用全鋁缸蓋了。由于缸蓋本身的重量并不大，所以汽車制造商熱衷于它并非是由于它的重量輕，而是由于它具有良好的散熱性能。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，四氣閥結(jié)構(gòu)成為了發(fā)動(dòng)機(jī)的主流設(shè)計(jì)趨勢。與兩氣閥發(fā)動(dòng)機(jī)相比，每缸四氣閥的氣缸蓋比每缸兩氣閥的氣缸蓋在工作時(shí)要產(chǎn)生更多的熱量，因此采用全鋁缸蓋是最好的解決辦法。
出于成本的考慮，氣缸體采用全鋁的設(shè)計(jì)要比氣缸蓋要晚得多。氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)上最重的部分，因而使用鋁合金材料可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，從而達(dá)到減輕整車重量的目的。這一點(diǎn)對于前置前驅(qū)的轎車來說，顯得尤為可貴。然而，殊不知，材質(zhì)的變化需要更多成本的支出，由于材料價(jià)格和加工工藝的不同，采用鋁合金缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)自然會(huì)比鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)格要高出一截。在這一訴求點(diǎn)上，顯然是鑄鐵缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)占優(yōu)。特別是當(dāng)轎車的級(jí)別僅僅只局限于A級(jí)車時(shí)，當(dāng)轎車的價(jià)格剛剛過10萬元或者尚未及10萬元之時(shí)。
采訪中，多位業(yè)內(nèi)人士明確表示，在10萬元及以下級(jí)別的A級(jí)轎車中，擁有全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)未必就是好事。其理由除了上述之外，更多地來自于成本與價(jià)格。
俗語稱，“從南京到北京，買得沒有賣得精。”在一款10萬元甚至更低級(jí)別的轎車中裝載全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)，如果企業(yè)要想保持一定的利潤，必然會(huì)在轎車的其他配置方面有所減少。在專業(yè)人士的眼中，羊毛必然出在羊身上，與其讓這些經(jīng)濟(jì)型、舒適型的“非奢侈品”使用全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)，倒不如像一些務(wù)實(shí)的轎車企業(yè)一樣，在裝載經(jīng)得起打磨的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)，在產(chǎn)品的舒適度，主動(dòng)、被動(dòng)安全配置上多下點(diǎn)功夫，使其產(chǎn)品更具有競爭力。
以6月上市的上海大眾斯柯達(dá)明銳為例，該車型采用的就是傳統(tǒng)的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)。與之相反，諸如標(biāo)致307的某些型號(hào)轎車采用的就是全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)。對此，有網(wǎng)友質(zhì)疑，斯柯達(dá)明銳在發(fā)動(dòng)機(jī)方面是不是就技不如人呢？
答案當(dāng)然是否定的。正如前面所述，作為一款剛剛躍上十萬元級(jí)別的A級(jí)轎車，明銳雖然搭載的雖然不是全鋁發(fā)動(dòng)機(jī),但性能和技術(shù)遙遙領(lǐng)先于同級(jí)別車。如剛上市不久的1.6升排量明銳轎車，該發(fā)動(dòng)機(jī)就是在德國大眾FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上專為中小型車開發(fā)的一款新型機(jī)，曾在POLO勁情、勁取等轎車上使用并獲得客戶的廣泛認(rèn)可。其所擁有的“進(jìn)排氣管優(yōu)化設(shè)計(jì)”、“E-Gas電子油門技術(shù)”、”殼體濾芯分離式設(shè)計(jì)”、“Bosch ME7.5.20發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)”、“凸輪軸驅(qū)動(dòng)靜音鏈條”等五大技術(shù)亮點(diǎn)，使這款發(fā)動(dòng)機(jī)成為了30萬元以下轎車中最具有競爭力的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)所爆發(fā)出的充沛動(dòng)力，即適合城市工況，又符合中國人的駕駛習(xí)慣。此外，低能耗、低維護(hù)費(fèi)用的特點(diǎn)也為這款發(fā)動(dòng)機(jī)貼上了節(jié)能降耗的標(biāo)簽。特別是該發(fā)動(dòng)機(jī)“低轉(zhuǎn)速高扭矩”的顯著特性保證了車輛在起步加速時(shí)的動(dòng)力充沛。
也正是由于采用了這款性能超群，價(jià)格又合理的發(fā)動(dòng)機(jī)，才使得該車型在主動(dòng)、被動(dòng)安全配置方面、以及其他內(nèi)飾方面的裝載有所超前，比如說，多重主動(dòng)安全系統(tǒng)(ABS+EBD+MSR+MASR)，除了ABS，明銳1.6L車型還為用戶準(zhǔn)備了EBD、MSR、MASR，它們一同為明銳1.6L的用戶提供了安全的駕駛保障。比如說，數(shù)字式無盲區(qū)PDC倒車?yán)走_(dá)；比如說，LED側(cè)面轉(zhuǎn)向燈（集成于外后視鏡）；比如說，智能電子滾碼防盜系統(tǒng)；比如說，CAN-BUS電子智能管家等等。林林總總，都讓這款轎車在配置上更加地務(wù)實(shí)與真誠，從而使該轎車成為當(dāng)前最為暢銷的A級(jí)車之一。
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