“所有人都認(rèn)為這是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的缸蓋和凸輪,但我在早期就了解了環(huán)形密封打造或干擾跑道性能。”這是Elite Performance合伙人Nick Ferri的經(jīng)驗(yàn)侈滚,其珩磨技術(shù)已經(jīng)讓擁有良好粗糙度的發(fā)動(dòng)機(jī)獲得全國(guó)改裝式高速汽車(chē)協(xié)會(huì)(NHRA)Pro Stock勝利和5個(gè)冠軍氯鲫。研磨粗糙度對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)密封十分重要,形成較高真空坞角、更大燃料吸收和極致跑道性能倾祈。通過(guò)使用Sunnen Products Co的新電腦控制SV-20機(jī)床和多英石金剛石研磨劑,Elite能夠具備更高水平的珩磨控制晴叨、靈活性和可重復(fù)性凿宾,從而在雙車(chē)短程賽車(chē)道上展現(xiàn)更好的性能。
2012年12月兼蕊,F(xiàn)erri和Elite Motorsports的Richard Freeman合作購(gòu)買(mǎi)一家卡羅萊納州北部發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間的設(shè)備初厚,這個(gè)車(chē)間已經(jīng)搬到了俄克拉何馬州溫尼伍德市。新公司(Elite Performance)的目標(biāo)是建立發(fā)動(dòng)機(jī)制造操作以支持Elite Motorsports贊助的車(chē)孙技,然后構(gòu)建一個(gè)更大的業(yè)務(wù)范圍产禾。
Elite Performance專(zhuān)門(mén)從事最終發(fā)動(dòng)機(jī)性能最重要的高端發(fā)動(dòng)機(jī)工作,基本加工則分包出去牵啦。Elite Motorsports賽車(chē)的Pro Stock發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)源于原始設(shè)備制造商(OEM)模型亚情,如致密石墨鑄鐵(CGI)制成的500in3 GM DRCE 2,并用于2015年P(guān)ro Stock冠軍Erica Enders-Stevens’ Camaro的賽車(chē)中哈雏。
珩磨這些CGI模塊是Ferri的專(zhuān)業(yè)楞件,并且,F(xiàn)erri表示其他組件無(wú)法彌補(bǔ)缺乏良好密封的情況僧著。這在測(cè)功器的吸收燃料上極為明顯履因,而他將此作為關(guān)鍵度量標(biāo)準(zhǔn)辰诉。例如圣治,兩個(gè)電極可以在測(cè)功器上輸出相同功率,但其中一個(gè)會(huì)比另一個(gè)吸收更多燃料敏袄。在跑道上辙紧,獲得更多燃料的車(chē)輛將成為勝利者〖嵛“我們已經(jīng)證明可以制造0.023in環(huán)工件苟可,雖然只是輕微重量和慣性?xún)?yōu)勢(shì),但在發(fā)動(dòng)機(jī)加速上起重要作用尿绕∠胙郑”
然而,以11000r/min按照尺寸和張力運(yùn)行一圈唧整,相對(duì)于活塞環(huán)岸其必須平坦瓤梦,并擁有良好密封。這意味著氣缸壁的狀況是至關(guān)重要的啊沟。盡管Elite公司在其發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行泄露測(cè)試辙使,真空是一個(gè)更重要的指標(biāo)作瞄。“一個(gè)良好的發(fā)動(dòng)機(jī)危纫,我們可以抽出22in真空宗挥,僅靠油泵。Pro Stock發(fā)動(dòng)機(jī)大約為1420hp种蝶,扭矩超過(guò)800多英尺磅契耿。我們使用帶有鉤形二環(huán)和2mm油環(huán)的0.023in鎢硬涂層頂環(huán)「蛳牛”活塞也很重要宵喂。活塞必須精心設(shè)計(jì)并在鉆孔中保持穩(wěn)定会傲,保證環(huán)的平直锅棕。然而,組成密封表面的另一半氣缸飾面和幾何為更大的因素淌山,因?yàn)樗鼈冇泻芏嘧兞俊?/p>
從善能(密蘇里州圣路易斯)購(gòu)買(mǎi)的新電腦控制SV-20具有真正垂直行程裸燎,加上特殊工具和研磨劑,能夠讓Elite公司制造搖臂式機(jī)床不能制造的更圓泼疑、更直鉆孔德绿。設(shè)置珩磨頭和行程器通過(guò)電腦控制進(jìn)行,因此具有精確性和可重復(fù)性闸声。同樣彻盐,伺服驅(qū)動(dòng)行程器能夠精確控制行程反向點(diǎn),所以不需要手動(dòng)調(diào)整和早期機(jī)器的變化贿叉。根據(jù)Ferri所述晕忙,他期望的理想情況是至少3/8in超行程,但因?yàn)榧装甯叨群蜌飧组L(zhǎng)度幸運(yùn)地獲得1/4in净纬。他試圖讓工具盡可能靠近主腹板膛画,但不觸碰主腹板,而電腦控制垂直行程器讓這一過(guò)程變得更加容易打洋。
圖1 善能12in珩磨頭上的金剛石在協(xié)助全氣缸長(zhǎng)度上的良好鉆孔幾何結(jié)構(gòu)方面展示了極大的作用
12ft珩磨頭中的金剛石幫助改善氣缸總長(zhǎng)度上的鉆孔幾何結(jié)構(gòu)癞亩。過(guò)去,Elite公司將使用錐形“具有欺騙性的”石頭盡可能取出鉆孔底部的金屬“荆現(xiàn)在绪痘,多英石金剛石工具制造完美圓度,而不需要特殊工作笙寻。鉆孔中的研磨接觸同樣要求強(qiáng)有力的主軸無(wú)顫動(dòng)地旋轉(zhuǎn)工具钱雷,而顫動(dòng)可以毀掉一個(gè)成品,但SV-20讓這一過(guò)程變得更加容易伴嗡。
圖2 珩磨專(zhuān)家Nick Ferri使用不同的珩磨研磨劑急波,就像外科醫(yī)生使用不同工具从铲,Elite Performance總是擁有各種選擇
這臺(tái)機(jī)床的另一個(gè)功能是主軸反轉(zhuǎn),Elite認(rèn)為這一功能在使用過(guò)程中可以獲得最好的效果澄暮。根據(jù)善能名段,在氣缸鉆孔中的主軸反轉(zhuǎn)可以讓OEM使用的機(jī)床能力加倍。公司表示盡管這一功能可以用于過(guò)程中的任何時(shí)間泣懊,但在完成行程時(shí)伸辟,特別有幫助。其需要編程主軸控制和可以在兩個(gè)方向運(yùn)行的珩磨工具/研磨劑馍刮。主軸反轉(zhuǎn)幫助制造略圓鉆孔并幫助實(shí)現(xiàn)所需表面粗糙度信夫。通過(guò)初檢后,反轉(zhuǎn)讓珩磨石消除任何不圓形狀卡啰,同時(shí)讓石頭成型并修整静稻。使用研磨劑或刷子反轉(zhuǎn)主軸,同樣幫助消除折疊金屬和清除表面凹槽中的“珩磨垃圾”匕冠。
Ferri表示在新模型上胚僧,他將使用150粗砂金剛石去除待鍛件,之后使用400粗砂并珩磨成型逾族《上茫“我不喜歡在一個(gè)鉆孔上花很長(zhǎng)時(shí)間珩磨,所以我可能限制為20或30個(gè)行程床斜,并在模型周?chē)M(jìn)行多次打磨审鸿,在得到最終尺寸時(shí),反轉(zhuǎn)主軸方向好侈〕ィ”他解釋道,“我們之后將900粗砂金剛石穩(wěn)定也拳,并在不同階段拂拭芙掖。大多數(shù)是拂拭表面上的折疊金屬和垃圾锻刺。所有這些粗砂可以產(chǎn)生巨大的各種飾面绝迁,取決于使用的壓力。在穩(wěn)定后懂版,我們將測(cè)量表面數(shù)量鹃栽。在第一次拉伸中,我更喜歡使用低拉伸環(huán)去除大多數(shù)表面突出部分躯畴。我相信這將優(yōu)化我們的密封程度民鼓。”
圖3 在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作溫度時(shí)蓬抄,使用加熱扭矩板研磨幫助確保理想氣缸尺寸和形狀
Ferri同樣了解了加熱扭矩板的珩磨價(jià)值丰嘉『坏剑“我見(jiàn)到過(guò),在模型從周?chē)h(huán)境溫度上升到120°F時(shí)饮亏,氣缸頂部超過(guò)0.001in膨脹耍贾。如果我們?cè)?20°F溫度時(shí)熱珩磨并讓鉆孔保持直線(xiàn),之后路幸,以周?chē)h(huán)境溫度測(cè)量時(shí)荐开,鉆孔底部將更松。另一方面简肴,我可以在30~40圈運(yùn)行后晃听,拿起熱珩磨模型,拆卸模型尚羽、珩磨呛米,增加到120°F溫度,在僅僅兩個(gè)行程后拌驻,鉆孔中就不止一個(gè)遺痕簇寻。沒(méi)有熱珩磨的其他模型,可能不得不取出0.0003~0.0004in材料來(lái)清理螺栓孔周?chē)倪z痕凳贰。如要說(shuō)明有什么區(qū)別的話(huà)市通,從模型開(kāi)始工作前的熱珩磨將在再利用使用過(guò)的模型上節(jié)約更多時(shí)間』├”
Ferri沒(méi)有透露細(xì)節(jié)苫瘾,他考慮核心粗糙深度(Rk)、減少凹槽深度(Rvk)界橱、減少頂點(diǎn)高度(Rpk)湃彻、表面直徑,不為平均粗糙(Ra)或平均粗糙深度(Rz)丛君。他已經(jīng)使用30到40的陰影角度短酵,但最佳點(diǎn)為中檔。
“具有更薄環(huán)和固有低環(huán)張力修噪,你需要鉆孔幾何結(jié)構(gòu)和鉆孔中和環(huán)的低摩擦密封表面查库。”他說(shuō)黄琼,“這臺(tái)機(jī)床上的電腦控制珩磨頭和行程器為微調(diào)和重復(fù)表面拋光樊销、超程和陰影圖形提供靈活性。這一切都有益于跑道上的發(fā)動(dòng)機(jī)性能脏款∥唬”
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