Вопрос
Почему двигатели из листового металла не пользуются популярностью?
По каким причинам при производстве блоков и головок цилиндров используются литые, а не штампованные детали? Раньше было несколько штампованных двигателей, но ни один из них не стал популярным. https://www.macsmotorcitygarage.com/1946-49-crosley-cobra-the-sheet-metal-engine/ Например, здесь утверждается, что прочность двигателя из листового металла была достаточно высокой и единственной проблемой была коррозия от антифриза. В двигателе с воздушным охлаждением коррозия также не будет проблемой, например в немецком двигателе SLA 16 с блоком из листового металла и воздушным охлаждением. Так почему же литьё оказалось гораздо более выгодным способом производства блоков и головок цилиндров, чем штамповка?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/93637/why-are-sheet-metal-engines-not-popular
1
Вероятно, причин много, но пока кто-нибудь не найдёт статью или информацию, в которой прямо говорится об этом, всё, что вы получите в качестве ответа, будет мнением или предположением. Лучшее, что я могу предложить, — это обоснованное предположение.
На мой взгляд, главная причина, по которой литые детали используются вместо листового металла, — это стабильность. Даже в двигателе, который вы показываете и который был произведён компанией Crosley, использовался литой картер, соединённый с верхними деталями из листового металла. Без стабильности детали будут быстро изнашиваться. Листовой металл сильно гнётся, в то время как литые детали в целом очень стабильны.
В статье говорится, что прочность листового металла «достаточно высока». «Достаточно высока» означает, что двигатель будет работать после сборки. «Достаточно высока» не означает, что двигатель будет работать 160 000 километров. В статье ничего не говорится о долговечности двигателя, но я готов поспорить, что владелец не получит от него большого срока службы. Самая большая проблема, связанная с листовым металлом, заключается в том, что напряжения будут возникать чаще, а значит, трещины будут образовываться и разрушаться гораздо быстрее, чем в случае с литым металлом.
Кстати, я использовал цифру «100 000 миль» ранее, потому что примерно в то время, когда компания Crosley выпускала эти автомобили, то есть в 80-х и 90-х годах, срок службы двигателя/автомобиля составлял около 100 000 миль. Современные двигатели/автомобили могут проехать 200 000–300 000 миль, если владелец будет следить за их техническим состоянием.
Я не нашёл в статье информации о том, сколько будет стоить производство двигателя из листового металла по сравнению с двигателем, состоящим из литых деталей. Хотя в целом производство двигателя из листового металла может быть дешевле, из-за особенностей его конструкции он потребует полной замены, а не ремонта. Если двигатель прослужит не так долго и будет требовать более частой замены, то в целом стоимость владения может быть выше, а значит, он будет не таким привлекательным, как литой вариант.
Последнее, о чем я могу вспомнить, - это двигатели с литыми деталями, которые были широко распространены к тому времени, когда Кросли начал производить двигатели из листового металла. Возможно, двигатели из листового металла никогда не пользовались спросом, потому что процесс производства литых деталей был полностью укоренившимся в том, как производители вели бизнес. Производители, возможно, не хотели меняться из-за соображений стоимости переоборудования или чего-то подобного. Похожая ситуация произошла в 1980-х годах, когда кассетные магнитофоны (видеомагнитофоны) были в моде. У Sony была технология видеомагнитофонов, которую они продавали под названием Betamax. В то время Betamax считался гораздо более совершенным форматом для записи и воспроизведения видео, но формат VHS одержал победу. Я не знаю, почему Betamax не стал лидером: из-за политики, стоимости или чего-то ещё, но суть в том, что формат умер, а VHS продолжил существовать. Двигатель Crosley из листового металла мог умереть по тем же причинам.
Это подводит нас к причинам, по которым он, вероятно, не используется сегодня. Как я уже говорил, стабильность, скорее всего, является причиной того, что он так и не стал популярным. Когда его производили, степень сжатия (CR) была, вероятно, в диапазоне 7–8:1. Это относительно низкая степень сжатия по сравнению с 10,5–11,5:1, которую можно увидеть в большинстве безнаддувных газовых двигателей, производимых сегодня. Также подумайте о том, как бы он работал с турбонаддувом. Давление, возникающее при сгорании, скорее всего, разорвало бы листовой металл. На мой взгляд, листовой металл просто не смог бы соответствовать современным требованиям к производительности.