アルミエンジンと鋳鉄エンジン

アルミブロックを採用した主な理由は軽量化であることはすでに述べたとおりです。フォードがFシリーズトラックにアルミボディを採用したのと同じ理由で、軽量化は燃費向上につながります。現在、ほとんどのメーカーは、車両全体の軽量化のために、さまざまな場所にアルミを使用しています。錆びに関しては、鋳鉄製のブロックはカバーの下で生活しているため、通常は問題になりません。それが要素の中に座ったままになっているときだけ、それはこの運命に苦しむことはありません。

あなたは、車両のフロントエンドの重量を減らしているので、ほとんどの場合、それは同様に優れた重量バイアスを提供することができます。車両の重量を中央に集中させることに関心を持っているそれらの車両（例：Corvette）では、（彼らがLS1エンジンとそのバリエーションに移行したときに）車のフロントから110ポンドを取ることは、この移行で多くのことを助けました（トランスミッションを車の後部に移動させることも同様に助けました）。これは、より良いコーナリング態度を提供し、オーバー/アンダーステアのマナーを助けることができます。

鋳鉄製のブロックがアルミ製よりも優れている点は（私が考えられる）3つあります。

• 寸法安定性。

• 寸法安定性：アルミニウムは鉄よりも加熱過程で成長します。そのため、アルミブロックには、この状態に対抗して問題を防ぐために、特別な注意事項を組み込まなければなりません。

• シリンダーライナーがない。シリンダーライナーが焼けてしまったアルミブロックをリビルドする場合は、シリンダーライナーを交換しなければなりません。これは、鋳鉄ブロックのシリンダーに穴を開けるのに比べて、多額の機械加工費がかかることになります。

• コスト。鋳鉄は長年産業界で使用されており、生産するのはかなり簡単です。一方、アルミニウムはボーキサイト鉱石から精製するため、かなりのコストがかかります。材料だけでも、コストは大きくなります。その後、シリンダーライナーやアルミニウムブロックを正しく取得するために採用されなければならない特殊な鋳造プロセスのためのコストを見て、コストはさらに高くなります。しかし、加熱プロセスにはトレードオフがあります（アルミニウムを溶かすのに多くのエネルギーを必要としないのが鋳鉄に比べてアルミニウムの方がエネルギーを必要としません）。

なぜ、どんな鋳鉄製のブロックでも、どんなアルミニウム製のブロックよりも強力になると思うのか、私にはよくわかりません。これは、あなたが見ているエンジンとメーカーが性能面で何をしてきたかに全て依存しています。あなただけの2つを比較しようとしている場合は、これはあなたが自分自身で行う必要があります決定です。

材料特性の面では、アルミ鋳物の方が同等の強度を得るために軽量化され、冷却が容易になる傾向があります。

アルミの欠点の多くは、製造上の問題に起因しています。アルミニウム鋳物は欠陥が発生しやすく、アルミニウムは柔らかいですが、鋳鉄ほど機械加工が容易ではなく、特にエンジンに必要とされるような許容差があります。同様に、その軟らかさは、ベアリングの表面を鋳造から機械加工するのではなく、インサートで形成する必要があることを意味します（シリンダーライナーは別の回答ですでに言及しています）。同じ理由で、シリンダーヘッドやマニホールドの接続部のような嵌合面は、組み立てやメンテナンスの際に損傷を受けやすく、またストリッピングや焼き付きを起こしやすいネジ山にも同じことが適用されます。

それに比べて鋳鉄は、鋳型の中にチルプレートを入れて耐摩耗性のある軸受面を作ることで、鋳物の硬化面を作ることができるという特殊な性質を持っています。また、鋳鉄は寸法安定性に優れ、振動吸収性にも優れています。

アルミは「錆びない」と思っていますが、実はアルミブロックでは腐食が大きな問題になることがあります。その理由の一つは、アルミニウムとスチールの接触がガルバニック腐食を引き起こす可能性があるためで、シリンダーライナーやスタッドのようにスチール製でなければならないものを使用している場合は特に問題となります。

実用的な点では、

私の04 VW GTIはアルミブロックとターボを搭載していますが、アルミは鋳鉄よりも柔らかく、剥がれやすく傷がつきやすいです。私はターボからダウンパイプに入るスタッドホールを剥がした経験があります。それが鋳鉄であったことを願った回。また、鋳鉄よりも早く破壊されるため、圧縮の問題が発生しやすいと想像しています。

ボンネットの下から見た感想です。

また、ニューイングランドでは車の前部に余分な重量があることは、滑りやすい路面でのトラクションに役立つはずなので、おそらくメリットの方が大きいと思います。

圧縮黒鉛鉄もありますが、車は2004年からこの新しい代替品を使用しています。これは、冷却時に分子がより緻密なマトリックスを形成することを可能にし、鉄の利点（はるかに長持ちする）だけでなく、アルミニウムの利点（はるかに軽い）を提供します。

また、アルミエンジンは熱伝導が良く、エンジンのホットスポットやノックの傾向を抑えることができます。

パワーの限界がエンジンノックである場合、よくあることですが、同じスペック・寸法のアルミエンジンの方がノックに強く、より多くのパワーを発揮できる傾向にあります。例えば、耐ノック性が高くなると、圧縮/ブースト/点火進角を上げてエンジンの出力を上げることが一般的になりますが、この場合、エンジンの出力を上げるためには、圧縮/ブースト/点火進角を上げる必要があります。

エンジンチューンで素材の変更を調整しない場合など、エンジンの設定を全て同じにした場合、鋳鉄の方が若干の馬力アップになる可能性が高いです。これは、鋳鉄製の燃焼室が燃焼時の熱を奪う量が少なくなり、より多くの熱が実際の作業のために保存されるからです。

より強い鋳鉄製エンジンブロックは、大量のブーストとニトロを使用した低圧縮の強制誘導メタノールエンジンのように、ノックではなく部品の強度によってエンジンが制限されるような特別な状況では有利になるでしょう。

すでに述べたように アルミニウムは軽量である（7.8 kg/lの代わりにsg 2.5）より良い熱伝導率を持っていますが、生産するためにより高価ですが、リサイクルするためにはより安価です。鋳造アルミニウムは、溶接によって修理することができます, 鋳造と溶接されたエンジンの出口の例であっても。ローバーメトロは80年代のラリーのためにV8からV6エンジンを切断しました）通常の鋳鉄（ラメラグレー鋳鉄）は、安価で、鋳造しやすく、低い機械的特性と優れた振動減衰能力を持っています。鋳鉄は溶接での補修が難しい。結節鋳鉄ははるかに強いですが、振動のための機械的減衰能力がはるかに低いです。(バットはまだ鋳造アルミニウムの上に)。何年にもわたって、すべての灰色の鋳鉄製エンジン（鋳鉄製ピストンでさえも）（40馬力/リットルの総シリンダー容量）から、アルミニウム製ヘッドを備えた鋳鉄製シリンダーブロック（50～60馬力/リットル）、80馬力/リットル（大気圏エンジン）までのすべてのアルミニウム製エンジン（シリンダーブロックとヘッド）への移行が行われてきました。宜しくお願いします、ユルゲン・プリンセン、金属工学・溶接エンジニア、ガソリンヘッド、イタリア車のオーナー（アルファロメオ（ボクサー、ストレート4北欧エンジン、V6ブッソエンジン）、フェラーリ456（5.5L V12 116Bエンジン））。

熱容量の観点から見ると、鋳鉄製のエンジンは加熱に時間がかかりますが、冷却にも時間がかかります。ドライブ後にエンジンを止めて、数時間後に再びエンジンをかけると、鋳鉄ブロックは合金製のものよりもはるかに暖かくなり、これを何度も繰り返すと、ウォームアップとクールダウンのサイクルが大幅に減り、エンジンの寿命を延ばすことができます。これは、類似のアルミエンジンと比較して鋳鉄エンジンの長寿命化に貢献しています。