I. مقایسه خصوصیات بدنی آهن و آلومینیوم
1. استحکام و دوام: چدن (مانند HT250) دارای مقاومت کششی تقریباً 250 مگاپاسکال است و برای انتقال گشتاور- بالا که در سوخت 4 {4} وسایل نقلیه نیرومند مناسب تر است ، مناسب تر است. آلیاژهای آلومینیوم (مانند A380) قدرت تقریبی 320 مگاپاسکال دارند اما نیاز به طراحی پیشرفته دارند.
2. اختلاف وزن: چگالی آلومینیوم (2.7 گرم در سانتی متر مربع) تنها یک - سوم آهن (7.87 گرم در سانتی متر مربع) است. براساس تحقیقات SAE ، انتقال آلومینیوم می تواند وزن را 30 ٪ -40 ٪ کاهش دهد ، و به طور قابل توجهی راندمان سوخت را بهبود می بخشد.
هزینه و پردازش: چدن هزینه واحد کمتری دارد اما مصرف انرژی پردازش بالا. در حالی که آلومینیوم گران است (تقریباً 20 ٪ گرانتر) ، Die- inting کارایی بالایی را ارائه می دهد و عملکرد کل هزینه کلی {4} طولانی تر.
ii. سناریوهای کاربردی و روندهای صنعت
1. چدن ، سوخت را ترجیح می دهد- وسایل نقلیه نیرو: انتقال سنتی باید در برابر گشت و گذارهای 200-500 نانومتر مقاومت کند ، و چدن مقاومت در برابر خستگی قابل اطمینان تر را ارائه می دهد. به عنوان مثال ، سری Volkswagen DQ381 هنوز از یک محفظه چدن استفاده می کند.
2. وسایل نقلیه برقی به آلومینیوم روی می آورند: وسایل نقلیه برقی گشتاور صافی را ارائه می دهند (به عنوان مثال ، مدل تسلا 3 دارای 440 نانومتر گشتاور اوج است) ، که مزایای سبک وزن آلومینیوم و بهبود اتلاف گرما را 10 ٪ -15 ٪ برجسته می کند (منبع: منبع: IEEE).
3. ظهور راه حل های ترکیبی: برخی از تولید کنندگان ، مانند سیستم ترکیبی TOYOTA THS {1} II ، از بوش های چدن تعبیه شده در محفظه های آلومینیومی برای تعادل وزن و قدرت استفاده کنید.
iii تکامل مواد آینده
1. آزمایش مواد کامپوزیت: آلومینیوم تقویت شده فیبر کربن (CFRP- al) می تواند وزن را 50 ٪ کاهش دهد ، اما هزینه آن سه برابر آلومینیوم سنتی است (طبق گزارش موسسه 2023 Fraunhofer).
2. نیازهای بازیافت و حفاظت از محیط زیست: نرخ بازیافت آلومینیوم از 90 ٪ تجاوز می کند ، و مقررات اتحادیه اروپا در حال فشار برای محتوای آلومینیوم در انتقال ها تا سال 2025 است.