转：引擎改装示范 活塞缸套篇

论坛老模友

本篇首先做…缸套掃氣..氣流分流調整加工.示範…
相信有很多同好有看過很多名廠改裝引擎….缸套上有做很多竄氣槽加工…
偶先說明一下這些竄氣槽有啥功能….

在引擎掃氣時…會有大量新鮮燃油混合氣…瞬間衝入汽缸….
一個標準版引擎在掃氣過程….混合氣會在汽缸內產生亂流…
這些亂流會使部份廢氣(包括燃燒室中的殘餘廢氣)…不能順利排出引擎…也會使部份混合氣在掃氣過程中……
從排氣口洩漏出去…..然而未順利排出引擎的廢氣…將在汽缸內與新鮮混合氣…再度混合….
這將會嚴重影響燃燒效率….進而降低引擎功率……..在惡性循環之下….
燃燒室及活塞頂也會逐漸積碳….火嘴的壽命也會縮短……..引擎會變的逐漸耗油無力….
所以需要在缸套外側加工竄氣槽…對掃氣中的燃氣進行..分流….導向…
正確合理的竄氣槽…會使混合氣在進行掃氣時….會按照各自的流向…分流…
進入汽缸時是呈現…….循序狀旋窩流……
混合氣在缸套左右方向掃氣口….各自分左右旋窩流….以斜角狀…與正面掃氣口的上升氣流..
會合衝入燃燒室擠出殘存於燃燒室中的廢氣…..同時順著燃燒室形狀產生後翻旋窩流…..
衝向排氣口….將廢氣完全擠出汽缸外….同時會有部份混合氣也會衝出排氣口….
接下來就是協振管發揮作用……產生一股協振波….順勢在排氣口關閉前….
推回已衝出排氣口外的混合氣…..完成一次高效率掃氣….
所以一般竄氣槽加工在左右掃氣窗時…一定是逆著排氣口方向…對著主掃氣口方向的…
同時排氣口上部加工呈T形…有助於排氣瞬間取得最佳排氣效率….也是有助於提昇掃氣效率的…..
需注意做排氣口T形加工需同時配合機殼排氣口T形加工….兩者之間必須同步吻合…
接下來請參考本上帝的……..
………缸套掃氣..氣流分流調整加工..示範…..
改裝前的正面掃氣口

改裝前的右面掃氣口

改裝前的左面掃氣口

改裝前的排氣口

改裝後的正面掃氣口

改裝後的右面掃氣口

改裝後的左面掃氣口

改裝後的排氣口呈現T形



活塞缸套篇-2
接下來….就是做缸套翻新(鏜缸)….同時做真圓度研磨…..
1.準備真車用的…汽門筏研磨膏…..一罐裡面有分粗細….使用細目的研磨膏….
2.準備一個已沒壓縮的舊活塞及舊連桿…..
3.將研磨膏涂在舊活塞上…以反覆螺旋方式在缸套內做旋轉研磨動作….
以上這些動作可以消除舊的天使光環…..同時可以恢復缸套的真圓度….
而且會在缸套內壁產生規則性的細小刮紋…..
這些細小刮紋是非常重要的…..細小刮紋可以在引擎磨合時….產生足夠的潤滑效果…幫助引擎順利磨合….
這些細小刮紋在一般機械加工上稱為…..鏟花……
各位玩家應該或多或少都會在許多全新缸套上會發現有…..鏟花紋….這真的是有實質意義的…
相信不論再高級的改裝引擎的缸套都會有….鏟花紋….
當然…這些鏟花紋…..在引擎經過磨合之後…..接近上死點的地方….就會被磨掉…呈現鏡面…….
……俗稱”天使光環”……………………..
還有一點重要的提醒…..這種研磨膏成分是…碳化鈣顆粒與硅磨料合成….使用後容易洗淨….
千萬不能使用鑽石膏來研磨缸套….鑽石膏一但附著在金屬上….非常難以洗淨….
除了超聲波洗淨機加上專用溶劑能洗淨(附著在硬金屬上)….但是如果是附著在活塞等軟金屬上….
那就完了….這連超聲波也無法完全洗淨…..切記….切記….
待翻修的缸套和汽門筏研磨膏與已沒壓縮的舊活塞及舊連桿…..

將研磨膏涂在舊活塞上輕輕置入缸套中

舊缸套的天使光環

以反覆螺旋方式在缸套內做旋轉研磨動作

需研磨到活塞能穿出缸套為止

研磨完成的缸套

研磨完成的缸套

研磨完成的缸套



活塞缸套篇-3
接下來是活塞改裝……..因原廠活塞已嚴重磨損…
…..所以偶又找一個稍大一點的活塞…..做加工改裝…
……..原廠活塞上緣直徑實測值為…16.235mm….
…….活塞銷至活塞頂高度實測值為….6.800mm….
…….新找來的活塞上緣直徑實測值為….16.625mm…
……活塞銷至活塞頂高度實測值為…..7.400mm….
接下來就是開始動工…..
先是調整排氣與掃氣角度….調整方法就是…研磨活塞頂…..
……偶是用砂紙手工慢慢磨….按照偶的計算……
…..在原廠設定值再增加0.400mm就可以使…….
…..…排氣角度設定在95度位置……
……..掃氣角度設定在120度位置……
新活塞頂高為7.400mm比原廠活塞的6.800mm…
高出了0.6mm….所以偶需要在新活塞頂研磨0.2mm…..
….各位別以為0.2mm一下子就磨完了….
硅鋁合金製的活塞…具有良好的抗磨損性能….
用800細砂紙為了磨去0.2mm…整整搞了偶4小時….
手都磨出水泡…….(不可以用號數太粗的砂紙)…..
而且必須磨的很準….公差盡量控制在….+-0.01以內…..
接下來是刻油溝……
…..刻油溝是一種學問也是一種藝術……..
偶先說明一下…油溝對引擎所產生的影響…….
油溝在引擎運行時….會因虹吸原理毛細現象….會有少許燃油…
附著在油溝上…會產生一種氣密效果…類似活塞環…
…..但是摩擦係數又比活塞環低…….
在車用引擎上…油溝真正的效用在於…
…..在高溫狀態…保持氣密….
引擎如果在高溫狀態時……
往往因為活塞材質不理想….會使氣密性能下降……
油溝在這時候就能補正壓縮氣密不足的問題……
不過在很多高溫狀況之下….一條油溝是不足的…..
因為當活塞達到一定高溫狀況時…..
油溝內的燃油會被燒乾….
為應付這種情況….會有第二條油溝…第三條油溝出現…..
另外…活塞也會在側面增加潤滑散熱孔….降溫…
不過油溝不是萬能……油溝也有副作用…..
因加了油溝..活塞氣密變好了…在高轉速時
油溝內的油反而會變成阻力….限制了高轉速性能….
這也是需要有一些取捨….
最終…偶決定刻3條油溝…側面打2個4.0mm的潤滑散熱孔(用車床加工油溝)
最後…做外圓真圓度研磨….原來活塞直徑為16.625mm…
必須研磨至16.320…..同時保持真圓度…..
研磨方式是採用手工研磨….使用舊缸套用細目汽門閥研磨膏…..
前後換用不同缸徑的舊缸套….經過累計20小時….
終於搞定…..當然活塞不是直桶狀….
上緣(油溝部位)直徑16.625mm
中段(油溝以下至活塞2/3部份)16.610mm
下裙邊…..16.59mm
當然活塞表面必須充滿…..細小鏟花紋
在引擎磨合時…….才能提供足夠的潤滑……
左邊是原廠活塞右邊是新找來的活塞

使用舊缸套用細目汽門閥研磨膏研磨活塞

已經加工改裝好的活塞

活塞裙邊磨去部份..避空兼減輕重量

已加工完成的活塞及缸套

一般CNC車床的加工真圓度誤差都在+-0.02左右…..拿來做活塞…..精度不行呀…
如果要加工活塞用的專用車床….真圓度公差至少要在0.002以內……
這種機床很少工廠有….而且要車削硅鋁合金……並達到良好的表面光潔度…….
就要使用鑽石車刀(類似HUDY銅頭機上面那把車刀)…….又是專用刀具……..
而且偶又是偶爾才搞一次手工活塞………….
……..又不是引擎生產廠家…………需不需要那麼大的投資呀(如果活塞兄願意贊助就不同了)
另外…….偶把經過”上帝之手”加工過的活塞….上真圓度機量測過….真圓度公差在0.0017….
證明本上帝…..手指很精準…..
一般活塞的材質好壞…主要是由….硅(矽)含量…來決定…..
很多人會問….究竟硅(矽)的含量….能對鋁產生何種影響…..
硅(矽)對鋁主要會產生兩種物理特性的改變…..
首先是…潤滑性能….含硅量高的鋁合金因表面有許多細小蛀孔…而能使潤滑油更容易附著在表面…….
在來是…堅韌性能….在這裡偶指的不是硬度而是韌性….就是耐磨性能….眾所週知…鋁合金並不耐磨…但是硅含量高的硅鋁合金….卻是超乎想像的耐磨…..可以承受2-3萬引擎轉數…往復與缸套摩擦….不會快速磨損
還有硅含量對活塞的熱膨脹係數….也是有相當影饗的……
一般能做引擎活塞的硅鋁合金…硅含量至少要在17%以上….很多高性能引擎硅含量至少都要在23%以上….
偶手頭上有著大量引擎屍體……哪種品牌引擎的活塞的特性….偶心中自有了然……
偶當然會依實際需要選擇合適的活塞……
不用钢做活塞和缸套，是因为重量問題…..特別是活塞…..
活塞的重量對引擎輸出動力是極大的損耗…..
活塞的輕量化對引擎動力輸出是非常重要的…..
包括真車的活塞也都大部分採用鋁合金材質….
另外鋼鐵材質的自潤特性也不理想….並不適合用於引擎活塞…
至於缸套….一般模型車引擎缸套為配合鋁合金活塞熱膨脹係數…..
會採用銅合金或者鋁合金材質…..
另外還有一點….即使是完全相同材質…..不過不同形狀也會影響熱膨脹係數…..
活塞是杯狀….而缸套是管狀…在完全相同材質之下…..在不同溫差之下…..配合尺寸差也不同….
所以目前市面上有些高級競賽引擎……使用AAC材質(鋁合金缸套+鋁合金活塞+缸壁鍍鉻)…
其實活塞與缸套所使用的鋁合金是不同品種材質的…..合金成分不同…熱膨脹係數也不同….
目前真車世界….也是逐漸淘汰鋼鐵材質的汽缸…..改用鋁合金汽缸….
其中除了減輕重量還有一個重要因素…..
…..就是熱傳導效率…..
…….鋁合金與銅合金的熱傳導效率都比鋼鐵材質好….
……良好的熱傳導效率也就可以讓引擎的散熱性能提昇……..
……對引擎性能的提昇有正面的幫助…….
活塞側面打孔…..可以讓燃油從活塞內透過小孔讓缸壁得到適度的降溫…..
……同時還可以適度潤滑活塞與缸套….

活塞缸套完結篇
經過十幾天尋尋匿匿….終於找到合適的連桿….
這是一支STS黑龍的連桿…..在長度上..及各方參數上…與禾寶8P完全通用….
這是一支CNC加工的7075T6材質的連桿…..省去了偶改裝的麻煩…
偶只針對背面部分增加了潤滑槽….
…..而且還加鑽了一個1.5mm的曲軸銷潤滑孔…..
這支連桿原本正面有潤滑孔….因為曲軸偶更換成其他品牌緣故….
連桿偏離了活塞中心0.2mm…..而STS連桿正反面反置….剛好可以補正這個問題….
因為正反面反置的因素….而使連桿原本的潤滑孔背離曲軸方向而失效…..
所以要在連桿反面加鑽一個1.5mm的潤滑孔….以恢復應有的潤滑效果……..
至於潤滑槽則是為了減少連桿與曲軸的平面摩擦而加工上的
在連桿找到之後….活塞剛套組宣告完工…..
(下期預告…將繼續示範化油器改裝)
左邊是原廠連桿右邊是STS連桿(正面)

左邊是原廠連桿右邊是STS連桿(背面)

缸套活塞組所有配件到齊

缸套活塞組完工