I. Porównanie właściwości fizycznych żelaza i aluminium
1. Siła i trwałość: żeliwa (takie jak HT250) ma wytrzymałość na rozciąganie około 250 MPa i jest bardziej odpowiednia dla transmisji momentu obrotowego o wysokiej - w pojazdach zasilanych paliwem -. Stopy aluminium (takie jak A380) mają wytrzymałość około 320 MPa, ale wymagają zwiększonej konstrukcji.
2. Różnica masy: gęstość aluminium (2,7 g/cm³) to tylko jedna - trzecia żelaza (7,87 g/cm³). Według SAE Research, transmisje aluminium mogą zmniejszyć wagę o 30%-40%, co znacznie poprawia oszczędność paliwa.
3. Koszt i przetwarzanie: żeliwa ma niski koszt jednostkowy, ale wysokie zużycie energii przetwarzania. Podczas gdy aluminium jest drogie (o około 20% droższe), odlewanie Die - oferuje wysoką wydajność i lepszy długi termin wydajność kosztu.
Ii. Scenariusze aplikacji i trendy branżowe
1. Żelazie preferuje paliwo - Pojazdy napędzane: Tradycyjne transmisje muszą wytrzymać momenty obrotowe 200-500 nm, a żeliwa oferują bardziej niezawodną odporność na zmęczenie. Na przykład seria Volkswagen DQ381 nadal używa żeliwnej obudowy.
2. Pojazdy elektryczne zmieniają się w aluminium: Pojazdy elektryczne oferują gładki moment obrotowy (np. Model Tesla 3 oferuje 440 nm szczytowego momentu obrotowego), podkreślając lekkie zalety aluminium i poprawiając rozpraszanie ciepła o 10% -15% (źródło danych: IEEE).
3. Wzrost roztworów hybrydowych: niektórzy producenci, tacy jak system hybrydowy THS THS -, używają żeliwnych tulei osadzonych w obudowach aluminiowych w celu zrównoważenia masy i siły.
Iii. Przyszła ewolucja materialna
1. Testowanie materiału kompozytowego: Aluminium wzmocnione włóknem węglowym (CFRP - al) może jeszcze bardziej zmniejszyć wagę o 50%, ale jego koszt jest trzykrotnie niż w tradycyjnym aluminium (zgodnie z raportem Fraunhofer Institute w 2023 r.).
2