一、两种材料的优缺点。

1、铸铁的优缺点。

铸铁热膨胀系数低，铸铁缸体易加工，强度高，耐磨，铸铁甚至还有一定的自润滑特性。除了温度传导系数和重量，铸铁几乎没有缺点。但是铁再差也是金属，蠕墨铸铁又是铸铁里热传导系数比较好的材料。对内燃机的需要而言，蠕墨铸铁与铝合金差的那点温度传导系数完全可以用更精密的水路换回来，毕竟铝这玩意儿因为强度和热膨胀系数的关系做复杂水路有点难（后面慢慢分析）。

所以铸铁真正无法克服的，只有重量这一个问题，但是这个问题，只在大缸体上存在（注意排量大不等于缸体大，这两件事有关系，但终归不是一回事）

2、铸铝的优缺点。

铝最大的优点：轻。网上盛传的散热优势其实对一般的全铝发动机不存在，只有采用铁离子涂层（注：等离子涂层是指采用等离子喷射技术生产的铁离子涂层）的全铝发动机缸体散热才是真的。原因在后面有分析。

铝最大的问题是膨胀系数和加工难度，而且这俩缺点还狼狈为奸——加工难度高导致对膨胀系数的容忍度更低（因为膨胀系数越高，零部件加热后变形越大），而为了解决膨胀系数和成本的问题，导致其必须使用较为简单的管路设计：为降低缸体与缸套间隙因温度变化受到的影响，水路、油路都不能太复杂以尽量减少受热引起的不规则变形。因此简单的开放式水路是这种发动机缸体的最佳选择，这也是为啥宝马B48那种加了涂层没用缸套的缸体用的反而是封闭式水道。

铝制缸体为什么加工难度高？这是因为铝制缸体中汽缸壁必然不是铝材，原因是铝不耐磨而且摩擦系数大，所以需要在铝制缸体上，为汽缸壁，替换一部分材料。而铸铁缸体一般是不需要这一步的（赛用那种玩意儿铸铁也得上套，但是民用一般用不着）。

全铝缸体一般采用的铁制缸套，因为需要镗缸下套，导致这玩意儿成本很高。部分车子会采用铁离子涂层，但是那玩意儿相对于铁制缸套耐磨性还是差了很多：正常使用时，采用铁离子涂层的宝马N20 B48缸体在质保期内一定会出现汽缸涂层磨损不均匀的问题。其耐用性差导致应用范围很窄，关键成本也高。

3、两者的对比分析。

单从铸造的角度来讲，铸铁和铸铝差别不大，铝制缸体成本高的原因在于缸套和涂层——但这种东西对铸铁不是必须的，所以才会说铸铁缸体易加工而不是铸铁易加工，注意区别。

一般的全铝发动机其实都会使用铁制缸套，即使是赛车，大多也是塞个锻造的塞用套。也就是说对于这种全铝发动机，冷却水最终面对的还是铁，因此散热与铸铁发动机相比没有本质区别。

但是这也扯出了另一个铁离子涂层的优势「采用铁离子涂层汽缸壁的缸体，其铝制缸筒直接浸泡在冷却液里，同时不存在铁质缸套的阻隔，工质温度控制是真的」，然而不耐用。到底有多么不耐用呢？用了一段时间的N20 B48的缸体测量汽缸内径时可以测出处处都不一样，跟葫芦串似的。

然后是膨胀系数的问题。对于加了缸套的全铝缸体，缸套和缸体的间隙因温度的变化而变化较大。而对于铁离子涂层的全铝缸体，虽然不存在缸套和缸体的间隙问题，但是活塞和汽缸壁之间的间隙也会因为温度变化而发生较大变化。为保证发动机常用工况的良好性能，一般原厂都会牺牲冷车状态的性能，具体表现就是冷车噪音大（全铝发动机通病），后果就是冷车状态对发动机伤害更大，冷车状态发动机工况更差，发动机性能衰减更快（动力降低油耗增加）。

铁因为强度高膨胀系数低的关系，单位截面上水路的形状设计可以更加激进而不至于强度不足或受热影响变形太大。所以加缸套的全铝发动机和铸铁发动机在热量管理上其实半斤八两，真正的是铁离子涂层全铝缸体，然而那玩意儿不耐用。

缸体易加工不仅关系成本，还关系性能：铝制发动机缸体为了缩减镗缸工时，提高良品率，降低缸体与缸套间隙因温度变化受到的影响，一般会采用开放式水道。但是铸铁四缸缸体几乎全部都是封闭式水道，因为对四缸以内缸体的铸造来说，两者的成本几乎没区别。有些人会提粘砂什么的，但是拜托去知网查查，这种东西是可以解决的，一汽大众当初还因为解决了EA111缸体铸造粘砂那事儿发了篇论文。对铸铁缸体而言，除了一些缸体结构特别复杂的，一般四缸发动机缸体在试生产中，采用封闭式水道缸体良品率可能会低一些，但在正式的大规模生产中，两种水道对良品率影响不大。

文章来源：《小型内燃机与车辆技术》 网址: http://www.xxnrjycljs.cn/zonghexinwen/2022/1206/1248.html