發動機腹內強化的最後一道防線,忽略了可能爆缸?

2020-12-17 改裝文化分享

「水道」一詞,這些年其實能聽到地機會真心不多了,連「掀盤頭」都少了,更別說以前非常常見的腹內強化,畢竟在科技不斷進步,材料應用技術發展的時代裡面,不少發動機原廠狀態之下其實潛力已經非常可怕,缸體強度非常高,應對大馬力其實問題並不大。

圖:擁有一套全套鍛造的腹內強化零件,可以說是眾多性能玩家的夢幻逸品,但對於很多大馬力改造來說,有了以上的這些玩意是並不足夠的,如此巨大的能量都需要在中缸內燃燒爆炸產生,因此強化中缸也是很有必要的。

圖:不少引擎都是採用開放式水道,汽缸體部分相較於中缸本體,接近懸空狀態的,只有在缸體底部才相連,那麼在燃燒室發生爆炸時,氣缸就會因為連杆的側向推力而左右搖晃(以氣缸排列線為前後參考方向),之後發生什麼,大家都猜到了。再一次說明,這缸體強度,就是一個基底,比起換上啥鍛造活塞更重要。

圖:全開放水道,缸套與中缸之間並無什麼明顯的連接,部分機型更是完全獨立,按照教科書裡面說法,這全開放式的水道散熱性能最佳,強度稍差,但是在如今的材料科技之下,全開放式水道的中缸強度已經非常強悍。

圖:半封閉水道,顧名思義就是介乎於全開放和全封閉之間,缸套和中缸之間有一部分連接位置,用於加強。不少性能車原廠都是類似的設計。

圖:全封閉水道,如今的車型其實已經不多這樣的設計(除非是一些原廠變態車),理論上散熱效果稍差於開放式水道,但實際應用真是如此嗎?

行吧,原廠是全開放式的水道,需要做中缸的強化,應該怎麼做?

圖:在過去,不少人會選用這種「土辦法」,在水道裡面塞入多條金屬條,將缸套和中缸固定住,這樣缸套的確會比原來穩固很多。但是由於不同材質之間熱膨脹係數不相同,這種辦法很有可能會出現金屬條擠壓缸體或者中缸,發生變形,鬆動。至於後果嘛……你懂的啦……

圖:所以更先進一點做法,就是安裝傳說中的「水道套」,也就是不少人口中的「封閉中缸套件」。

圖:那是不是就這麼放進去就完事了呢?

當然不是啦!下面咱們就來看看目前常用且比較科學的「全封閉水道中缸」改造方法。

圖:此乃斯巴魯的EJ205發動機的中缸本體,如圖所示,此缸體為全開放式水道設計,並沒有高階EJ207/EJ257中缸那樣的強化肋,所以要想做出大馬力,便需要對這個中缸進行強化。這個中缸已經使用了很長的一段時間,水道當中都出現了不少的水垢,所以再次告誡各位,全車油水的勤換!加工前需要做一次全面的清潔。

圖:CNC製成的「水道套」精度非常高,這個水道套和中缸之間會稍微有一些「過盈配合」,在塗上厭氧膠之後就使用機器壓入中缸水道當中(通常會使用液氮冷卻水道套,方便放入),便會牢牢固定不會發生任何移動。

圖:仔細的童鞋一定會發現,這水道套貌似有點突出啊,不能就這麼用吧?對,中缸被放在了一根軸上,尺寸與曲軸相同,將中缸處於同一條直線以及水平線上。

圖:下一步就是測量中缸是本體是否足夠「平整」,其實發動機在使用過程中,多多少少都會產生一些形變,所以需要測量一下,如果實際變形量太大,那麼這個中缸就不適合再使用了。

圖:主要測量的位置就是中心以及四個角落,再根據測量的數據來決定銑削的量。

圖:在開始銑削之前,當然要再次檢查清楚兩個中缸是否處於平齊。

圖:巨大的銑刀飛速轉動,但設定的進給速度卻相當慢,這樣更有利於提高表面的精度。

圖:銑削完畢,兩個中缸的表面都變得相當平整了。

圖:當然,為了保證更好的裝配,還得再精加工一次,才能更好的和缸墊配合。再加工之後,原本的突出水道套已經消失了,和中缸合體了。

圖:在銑削之後,其實中缸表面的邊緣位置都會出現一定量的毛刺毛邊,需要逐一打磨乾淨。

圖:所以用上個氣動的研磨工具就好使了。

圖:水道口邊緣的毛刺則使用去毛刺刀進行修整。

圖:氣缸口的邊緣同樣使用去毛刺刀進行處理。

圖:這是在幹嘛?這不是EJ機器的機油濾接口嗎?

圖:原來是原廠機器的出油口和進油口直徑一大一小,所以得用研磨工具將油道口擴大,使得進出口的直徑接近,減小機油的壓降,機智!

圖:再次使用研磨工具打磨水道口內部,目的是為了消除原本中缸當中和水道套之間產生的「小臺階」。

圖:左邊就是打磨後的水道口,過度平滑。右邊則是未打磨的水道口,可以看到裡面有個「臺階」,這需要徹底打磨掉,不然可真是影響了冷卻液的流動。

圖:在修整完成後,再用咱們洗碗常用的「百潔布」來拋光一下整個表面,確保去掉細微的毛刺,原來百潔布還能這麼用呀。

圖:接下來,就是咱們常說的「鏜缸」。關於斯巴魯EJ發動機大修鏜缸,其實是不少車主和店家的噩夢。由於缸體結構特性,如果不使用專用的夾具將缸體上下夾緊,直接加工只會使整個缸體發生變形,後果?當然是BOOM BOOM BOOM啦。

圖:平時也去過不少的改裝店家或者維修廠看過,卻發現不少所謂的「專家」在鏜缸的時候根本沒有使用上這樣的夾具,直接就開鏜,不變形就怪了。這樣組出來的斯巴魯EJ機器,不炸就怪了,自己維修技術不行還怪人家廠家做出來易爆?做人可不能這麼不厚道。

圖:裝配夾緊後,就可以使用這個機器進行一次「粗鏜」。

圖:夾具中上方的這個厚厚的板子,稱為扭矩板。其實就是模擬中缸上方的氣缸蓋,讓中缸處於一個「以為自己已經組裝好了」的狀態。

圖:粗鏜之後,就需要使用這臺珩磨機進行精細打磨,首先會使用400號的金剛沙磨石進行打磨,然後再換600號磨石,再更換800號的磨石進行打磨到最終形狀。珩磨機也會有屏幕觀測到電機實時功率,如果數值穩定,那就說明了整個氣缸已經是圓且垂直的。最後就可以使用軟木材質結合磨石進行拋光打磨,這樣可以有效降低活塞環和氣缸壁之間的摩擦,活塞阻力更小。

圖:精細珩磨過後,其實大致也能看出整個氣缸壁非常光滑,同時也清楚對比出原廠開放式水道和封閉水道加工之後的差異,有了這樣玩意,媽媽再也不擔心俺打高壓力了!

圖:EJ機器搞全封閉水道其實案例不少。

當然,有了全封閉水道中缸,有了全套腹內鍛造件,並不是給你亂來的藉口。全部搞完以後還弄炸機器的比比皆是。反正無處不在考驗著技師的技術水平以及學習能力,畢竟時代是在進步的,你總不能用以前修大東風的心思去弄個水平對置機器,對吧?

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