相對於鑄鐵，鋁的缺點和優點都非常明顯，使得這兩種發動機缸體材料適用範圍其實不一樣。

一、兩種材料的優缺點。

1、鑄鐵的優缺點。

鑄鐵熱膨脹係數低，鑄鐵缸體易加工，強度高，耐磨，鑄鐵甚至還有一定的自潤滑特性。除了溫度傳導係數和重量，鑄鐵幾乎沒有缺點。但是鐵再差也是金屬，蠕墨鑄鐵又是鑄鐵裡熱傳導係數比較好的材料。對內燃機的需要而言，蠕墨鑄鐵與鋁合金差的那點溫度傳導係數完全可以用更精密的水路換回來，畢竟鋁這玩意兒因為強度和熱膨脹係數的關係做複雜水路有點難（後面慢慢分析）。

所以鑄鐵真正無法克服的，只有重量這一個問題，但是這個問題，只在大缸體上存在（注意排量大不等於缸體大，這兩件事有關係，但終歸不是一回事）

2、鑄鋁的優缺點。

鋁最大的優點：輕。網上盛傳的散熱優勢其實對一般的全鋁發動機不存在，只有採用鐵離子塗層（注：等離子塗層是指採用等離子噴射技術生產的鐵離子塗層）的全鋁發動機缸體散熱才是真的牛逼。原因在後面有分析。

鋁最大的問題是膨脹係數和加工難度，而且這倆缺點還狼狽為奸——加工難度高導致對膨脹係數的容忍度更低（因為膨脹係數越高，零部件加熱後變形越大），而為了解決膨脹係數和成本的問題，導致其必須使用較為簡單的管路設計：為降低缸體與缸套間隙因溫度變化受到的影響，水路、油路都不能太複雜以儘量減少受熱引起的不規則變形。因此簡單的開放式水路是這種發動機缸體的最佳選擇，這也是為啥BMWB48那種加了塗層沒用缸套的缸體用的反而是封閉式水道。

鋁製缸體為什麼加工難度高？這是因為鋁製缸體中汽缸壁必然不是鋁材：鋁不耐磨而且摩擦係數大，所以需要在鋁製缸體上，為汽缸壁，替換一部分材料。而鑄鐵缸體一般是不需要這一步的（賽用那種玩意兒鑄鐵也得上套，但是民用一般用不著）。

全鋁缸體一般採用的鐵製缸套，因為需要鏜缸下套，導致這玩意兒成本很高。部分車子會採用鐵離子塗層，但是那玩意兒相對於鐵製缸套耐磨性還是差了很多：正常使用時，採用鐵離子塗層的BMWN20 B48缸體在質保期內一定會出現汽缸塗層磨損不均勻的問題。其耐用性差導致應用範圍很窄，關鍵成本也高。

3、兩者的對比分析。

單從鑄造的角度來講，鑄鐵和鑄鋁差別不大，鋁製缸體成本高的原因在於缸套和塗層——但這種東西對鑄鐵不是必須的，所以才會說鑄鐵缸體易加工而不是鑄鐵易加工，注意區別。

一般的全鋁發動機其實都會使用鐵製缸套，即使是賽車，大多也是塞個鍛造的賽用套。也就是說對於這種全鋁發動機，冷卻水最終面對的還是鐵，因此散熱與鑄鐵發動機相比沒有本質區別。

但是這也扯出了另一個鐵離子塗層的優勢「採用鐵離子塗層汽缸壁的缸體，其鋁製缸筒直接浸泡在冷卻液裡，同時不存在鐵質缸套的阻隔，工質溫度控制是真的牛逼」，然而不耐用。到底有多麼不耐用呢？用了一段時間的N20 B48的缸體測量汽缸內徑時可以測出處處都不一樣，跟葫蘆串似的。

然後是膨脹係數的問題。對於加了缸套的全鋁缸體，缸套和缸體的間隙因溫度的變化而變化較大。而對於鐵離子塗層的全鋁缸體，雖然不存在缸套和缸體的間隙問題，但是活塞和汽缸壁之間的間隙也會因為溫度變化而發生較大變化。為保證發動機常用工況的良好效能，一般原廠都會犧牲冷車狀態的效能，具體表現就是冷車噪音大（全鋁發動機通病），後果就是冷車狀態對發動機傷害更大，冷車狀態發動機工況更差，發動機效能衰減更快（動力降低油耗增加）。

鐵因為強度高膨脹係數低的關係，單位截面上水路的形狀設計可以更加激進而不至於強度不足或受熱影響變形太大。所以加缸套的全鋁發動機和鑄鐵發動機在熱量管理上其實半斤八兩，真正牛逼的是鐵離子塗層全鋁缸體，然而那玩意兒不耐用。

缸體易加工不僅關係成本，還關係效能：鋁製發動機缸體為了縮減工時，提高良品率，降低缸體與缸套間隙因溫度變化受到的影響，一般會採用開放式水道。但是鑄鐵四缸缸體幾乎全部都是封閉式水道，因為對四缸以內缸體的鑄造來說，兩者的成本幾乎沒區別。有些人會提粘砂什麼的，但是拜託去知網查查，這種東西是可以解決的，福斯當初還因為解決了EA111缸體鑄造粘砂那事兒發了篇論文。對鑄鐵缸體而言，除了一些缸體結構特別複雜的，一般四缸發動機缸體在試生產中，採用封閉式水道缸體良品率可能會低一些，但在正式的大規模生產中，兩種水道對良品率影響不大。

二、兩者適用場景的分析。

好，缸體材料的優劣分析完了，開始說結論：省油取向的混動發動機適合用鑄鐵，小缸體發動機適合用鑄鐵，寒冷地區適合用鑄鐵。

省油取向的混動用鑄鐵是因為很多情況下混動燃油機其實不工作，這種時候水溫會受一定影響，所以需要膨脹係數低冷車狀態工況更好的鑄鐵發動機。

小缸體的重量本身就不大，用全鋁節約重量的意義不大，反而這時鑄鐵缸體熱膨脹係數低、自潤滑、易加工的優勢突出：封閉式水道的缸體強度極佳，冷車工況更好，從而使發動機效能衰減緩慢（福斯EA888、奇瑞E4T系列為代表）。

寒冷地區適合用鑄鐵就不用解釋了吧？這種段子太多了，比如「全小區的人都知道XX要去上班了」。

大缸體高效能同時對重量有嚴格要求的發動機適合用全鋁帶缸套。鐵離子塗層全鋁我也不知道適用於什麼場景。賽用吧強度不足，民用吧耐用不夠。把缸體也作為消耗部件吧，那麼這種發動機效率是相當牛逼，可效率再高多少年才能省回來一個缸體？所以個人認為鐵離子塗層全鋁缸體實在太雞肋。

至於為啥現在興起小排量全鋁發動機，對於BMW，肯定是因為技術通用，節約研發資金，模組化壓縮成本。他們要給豪車造大缸體高效能輕量化全鋁發動機，然後再把這種發動機刀一刀，活塞連桿氣門什麼的通用，搞出一個小排量的喂消費者吃——他們是捨不得特意為工薪階層研發適合他們的發動機，又想割韭菜。

對於其他家，沒研究過，不清楚。

多數消費者也被廠家忽悠瘸了，你真問他小排量全鋁好在哪，就會扯一些玄而又玄的「輕量化」「散熱好」「行業趨勢」。你真問他輕了多少，散熱好了多少，為什麼是行業趨勢，他就會噴你不懂車，精神勝利法溜得飛起，笑。

順便提一下，奇瑞E4T系列的熱量管理是真的騷，80℃的水溫嘖嘖嘖。

最近日產小排量1.6也開始用鐵離子塗層的全鋁缸體了，他的表現會不會比BMW更好呢？我們拭目以待吧。