Aluminiumlegierkolben
Vorteil
Leichtes Gewicht: Eine geringe Aluminiumlegierung kann die Kolbenmasse erheblich reduzieren und die für Hochgeschwindigkeitsmotoren geeignete Hubkrokodierungsbewegung der Trägheitskraft verringern.
Gute thermische Leitfähigkeit: Die thermische Leitfähigkeit der Aluminiumlegierung ist besser als die von Stahl, die die Wärme schnell von der Oberseite des Kolbens zur Zylinderwand durchführen, die Oberflächentemperatur des Kolbens reduzieren und die Kohlenstoffablagerung verringern kann.
Gute Verarbeitungsleistung: Aluminiumlegierung ist einfach zu verarbeiten, kann durch Gießen, Schmieden und andere Wege hergestellt werden, die für die groß angelegte Produktion geeignet sind.
Mangel
Niedrige Festigkeit: Die Festigkeit und Verschleißfestigkeit der Aluminiumlegierung ist nicht so gut wie Stahl und es ist leicht zu verformen oder in hohen Temperatur- und Hochdruckumgebungen zu verformen.
Großer Expansionskoeffizient: Der Koeffizient der thermischen Expansion der Aluminiumlegierung ist hoch, und ein großer Lücken muss zwischen dem Kolben und der Zylinderwand reserviert werden, sonst ist es leicht, den Zylinder bei hoher Temperatur zu "erweitern".
Schlechte hohe Temperaturleistung: In einer Umgebung mit hoher Temperatur ist die Festigkeit und Stabilität der Aluminiumlegierung nicht so gut wie Stahl und es ist leicht zu ablieren.
Stahlkolben
Vorteil
Hochfestigkeit: Stahlkolben hat eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit, geeignet für hohe Last und Hochgeschwindigkeitsmotor.
Kleiner Wärmeausdehnung: Der Stahlkoeffizient der thermischen Ausdehnung ist niedriger, und der Clearance zwischen dem Kolben und der Zylinderwand kann so ausgelegt werden, dass sie kleiner sind, wodurch die Dichtung verbessert wird.
Gute Hochtemperaturleistung: Stahlkolben bei hoher Temperatur- und Hochdruckumgebung stabile Leistung, nicht einfach zu verformung oder ablation.
Mangel
Großes Gewicht: Die Dichte des Stahls ist viel höher als die von Aluminiumlegierung, was zu einer erhöhten Kolbenmasse und einer großen Straftatkraft der Hubkolben führt, die nicht für Hochgeschwindigkeitsmotoren geeignet ist.
Schlechte thermische Leitfähigkeit: Die thermische Leitfähigkeit von Stahl ist nicht so gut wie die von Aluminiumlegierung, was leicht zu hoher Temperatur am Oberseite des Kolbens für den LKW -Motor führt, was das Risiko einer Kohlenstoffablagerung erhöht.
Verarbeitungsschwierigkeit: Die Verarbeitungsschwierigkeit und die Stahlkosten sind hoch und der Herstellungsprozess ist komplex.
Zusammenfassen
Die Aluminiumlegierkolbenteile für Auto eignen sich aufgrund seines leichten Gewichts und seiner guten thermischen Leitfähigkeit für mittel- und kleiner Zylinderdurchmesser von mittleren und Hochgeschwindigkeitsmotoren, insbesondere Automotoren.
Stahlkolben eignen sich besser für Hochgeschwindigkeitsmotoren wie Hochleistungs-Dieselmotoren oder Rennmotoren, aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihrer guten Hochtemperaturleistung.