关于自制发动机的疑问

牙雕师

        看过很多国内的和国外的自制发动机资料后 我产生了一个疑问 我研究发动机很久了不一定很精通， 首先重要的一点至今还没有发现一例用铸造方法制造的发动机毛坯， 都是采用机加工后通过组装得到的发动机汽缸体 。我个人觉得这样的方式缺点主要有2个 第一需要技术很高而且加工过程中每施加一个加工工序误差就会增加一点，然后将各个加工好的部件再组装一起最后叠加出来的发动机误差会累积很大。 所以就要通过不断调试不断修理， 其中每个环节都是在增加加工技术的含量费时费力还不见得误差小 。第二点就是按照这种方式组装后机器运转后的整体协调性和连贯性会不一致， 故障率就会多，因为不是总成结构太多的螺丝固定部件漏气点震颤点摩擦点就多， 麻烦也就越多。 简洁不等于简易， 我个人觉得对于制造发动机而言最难的应该就是曲轴的制作。 曲轴的特点要刚性大以承受冲击， 曲轴的难度在于曲轴颈与主轴颈的角度精度 。角度意味着气缸的冲击角度， 允许的角度偏差很小， 这个对于自制而言算非常难， 可以做出来曲轴能用但也只是作为展示的发动机用。 也就是严格的说曲轴应算报废件， 使用的话不能保证时间长短， 模型寿命没那么高因此也不指望能像汽车曲轴那样持久耐用。 所以只能尽量提高精度， 我观察很多视频和图片曲轴的配重都没有精密测量， 都是基本上大概起的配重块。 这样各缸功率就不会一样发动机必然抖动， 再加之非总成结构， 各个部件的抖动频率就不会大体相同。 那么个别件就会密封不严， 长期就会漏气或者松动。现在发动机采用越来越高的整体铸造， 就是为了保证减少螺丝连接的部分， 越总成故障率越低越耐用。
        关于铸造汽缸体的论述
       不用知道有没有人见到过铸造铝壶的 在街边直接用型砂铸壶。 这说明铸铝不是很困难， 我深入了解了下各金属的铸造特性 ，看到很多人都用铸铁做汽缸体估计考虑的是铸铁比较坚固 ，或者用相对硬的金属做汽缸体。我起初也是这样构想但是有个主要的问题被忽略也就是分析发动机运转时的特性， 先看主要的部分， 曲轴一定要硬是为了遭受冲击那么连杆就要相应的软有一定的柔性。 这样就不会让曲轴硬冲击加大寿命， 再往下就是活塞， 要考虑的是你认为活塞容易更换还是气缸容易更换。 理性的做法是气缸用硬质且耐摩擦材料基本就是各类合金， 活塞用软的比如铝 ，为保证活塞具有一定重量， 这个重量等于曲轴配重块的重量 。这样运动时相对平稳， 对曲轴主轴冲击小， 就用铝合金。 提示加此活塞下面的连杆总重 。那么对于汽缸体而言就不承受什么额外的冲击， 如果汽缸体受到冲击那么就可以断定就是上述的配重机构没有合理搭配才导致多余的力传递到了汽缸体了。 这样的机器就是不连贯属于故障机 ，及时能用也是带病作业出事是早晚的。 所以汽缸体用铸铝合金是最好的了。 如果你是做相对扭力大的低速发动机那么铝含量可以少点尽量不用铁因为一氧化尤其受热， 机器里有了锈基本就是报废了 。很据各部分性能特点要做材料分析，以后在讨论设计， 然后在讨论加工。 我主张一定要做足理论分析， 日后才能一次性投入就成功 。再有就是配气机构了， 它的难在于施工量很大且相对汽缸体精密 ，和密闭性。 所以只能通过设计上的简洁， 简洁不等于简易。 不提倡复杂的配气设计， 每多一个零件就多一个麻烦 。这个还涉及到凸轮轴和正时机构， 这个说起来太繁琐了 ，以后有机会再探讨吧 以上观点仅代表个人意见 。

骷髅精灵

http://homepage2.nifty.com/modelicengine/index.htm

oly

估计楼主没有详细学习过铸造的相关知识，非批量生产用铸造工艺入不敷出，而且铸件后期荏苒需要机加工提高精度，发动机缸体这样的结构可不是街边浇铸水壶那么简单

oly

没看完、但是对普通玩家来说机加工比铸造简单

牙雕师

aug 发表于 2014-10-12 22:45
9楼说的很有道理。
另外楼主说铸造精度高，一定是从那本机械书上看到的对铸造的简介，书上说铸造的好处是 ...

那些都能解决 最难解决的其实是火花塞的尺寸问题 还有合适的尺寸下火花塞会有多长寿命 它才是主要的限制 精度不够可以买CNC 设计不合理 可以买现成的多缸图纸 发动机的每个零件的尺寸都是根据复杂环境最后决定的 缩小了体积 局部散热就是问题 尤其每个零件受热的强度就会增加 所以寿命低

牙雕师

aug 发表于 2014-10-12 22:45
9楼说的很有道理。
另外楼主说铸造精度高，一定是从那本机械书上看到的对铸造的简介，书上说铸造的好处是 ...

那些都能解决 最难解决的其实是火花塞的尺寸问题 还有合适的尺寸下火花塞会有多长寿命 它才是主要的限制 精度不够可以买CNC 设计不合理 可以买现成的多缸图纸 发动机的每个零件的尺寸都是根据复杂环境最后决定的 缩小了体积 局部散热就是问题 尤其每个零件受热的强度就会增加 所以寿命低

普通用户

为什么不玩玩金属的3D激光打印？淘宝直接有代工
做传统的玩意不合算，不过要是有点奇思妙想，那真的是个好东西。

aug

9楼说的很有道理。
另外楼主说铸造精度高，一定是从那本机械书上看到的对铸造的简介，书上说铸造的好处是精度高，高到什么程度，和谁比？铸造只能保证同一个模具上浇注出来的产品之间差距小，但要是和现代N轴联动的CNC比就不一定了。还有就是现代汽车厂家能就一套模具吗？一个型号的发动机需要很多模具同时生产，如何保证模具的精度？模具又是怎么生产的？
发动机主体是铸造出来的，在经过CNC切削，对于要求精度相对高的地方CNC，比如轴承孔位，汽缸位置等等。对于精度要求相对低的地方铸造就可以了，比如发动机外壳。在大体铸造成型的发动机壳上在进行精加工比较容易，节省时间，减低成本，提高生产速度，有利于批量生产。
总结就一个原因，铸造成本低，便宜。

haimowang

是一个系统工程，它涉及方方面面，是一个团队才可能可以完成的事情！现在已经是技术高速、高度发展的社会，有些事情不是靠一个人就可以去完成。即使可以代价和成本也是高昂和“巨大”的。

maomx33

产品开发和制造需靠多种行业参与.技协仺作及团队的努力。才能生产出理想的合格品！个体的研发和制造到能拿出合格的成品其过程是相当非同一般！时间太.....

sdxgy

学习一下

芋头扣

铸造出来了机加工怎么搞？那个加工工艺可不简单呀

ltyitiaoyu

自己造发动机？为何？
为兴趣爱好？那就做个市场上没出现过的。已经有成熟的产品就没意思了。

0下雨的天0

沙发，新人留名，挣点分

$$$$$$$$

大体看了下LZ 的发言，感觉LZ 应该不是搞发动机专业的，或者说不是从事发动机制造设计工作的，也可能不是从事机械方面的工作的，感觉说的东西，有一些还算是那么回事儿，有些就是纯粹YY 了，比如你说“活塞重量等于曲轴配重块”，我也得不敢百分百说这是错误的，我曾经在发动机制造厂工作过一两年，就是普通的摩托发动机，响应型号的发动机里面的所有零件我都见过，也有一点熟悉，活塞的重量跟曲轴配重块重量相差甚远，，要知道 活塞很轻的，活塞直线往复，惯性力在一轴线上，配重块圆周运动，惯性力径向，方向一直变，你让这俩质量相等？》？有何意义？还有其他的，你说接头铸造铝锅的，那个充其量是铸了个形状而已，用那个不如用整块铝机加工。

还有一点儿就是，有些爱好者做发动机，就是一种爱好吧，估计没那么多讲究，要真讲究起来，发动机的设计制造远非一人之力能完成。。。。。

txd001

最近也想组装一个四冲程汽油机就是凸轮没想好怎么解决那

牙雕师

气缸和活塞已有办法。曲轴锻压的话在模型生产条件下比较困难。 因为相对太小加工时变形度估计不会小也不容易可以才用锻压后的料车制出来还有分度盘的精确度不知道能不能够。凸轮轴这个公认比较难还是精准度不好精确把握 估计这个可能要用到CNC才能搞好。 气门热处理关键就靠材料了，单纯的淬火在那么小的气门上估计会使气门变脆没强度了 。我觉得主要还是要考虑合金材料或者贵金属参与了

25776348

你要有钱开个模用压铸更好。前题是你得舍得话钱。可能开模都得10个以上才能最终确定。曲轴缸套活塞都比较好加工，就凸轮轴不好整

hzbunny

自制也要看自身具备的资金、机械加工、金相工艺等方面的条件，成品微型引擎所采用工艺可以借鉴。
有几点可以商榷：
引擎采用不同的金属材料时，需考虑热膨胀系数的差异；
现在引擎主体采用压铸工艺，而非普通的铸造工艺；
曲轴采用高强度合金钢，并施以锻造和淬火工艺；
活塞不使用普通铝合金，而是采用高硅铝(原因自己去搜索)；
气缸应采用缸套、活塞结构，有条件的话还会采用活塞环(主要是排量)；
缸套材料构成现在通常采用A、B、C结构。

牙雕师

我想的也是蜡模