棉花糖牌宝马教程十五：蓝印引擎

mianhuatang · 发表于 2008-12-10 05:23:41

最近一直忙着做OBD电脑，就没什么时间搞机械方面的改装，这次的教程就简单一些，说说一些引擎原理。主要提一提赛车引擎和量产车引擎的不同，这就是蓝印引擎(Blue Print Engine)。到目前为止，真正意义上，我只蓝印过一台引擎，是帮我们这里的一个小race club做的，把一台E46 330ci的M54引擎蓝印成为一台真正的赛车引擎。红线从6500转提升到8500转，马力从225提升到340而且不使用任何增压设备。这台引擎从08年2月份入伍到现在，参加了10次NASA GTS组别的比赛，一共大约25个摩托小时，反映还不错。首先说说量产车的引擎。因为我的工作很大一部分是过程控制，也就是监管产品产出是否合乎标准，整个过程是否在控制之下，所以对6-sigma过程控制是比较熟悉的。简单来说，就是找出产品的平均值和方差，列出+/-3-sigma区间，落在区间内的产品都是好的，外面的就是废品。一般量产车引擎的组建也是一样的。例如活塞，活塞重量，直径，密度分布都可以用6-sigma表示，同样的，connecting rod, crankshaft都是用6-sigma表示。但是在+/-3-sigma区间里面，最好的产品应该是在+/-1或者更小的区间里，因为他们都非常接近统一标准（产品平均值）。但是量产车，例如宝马的3，5系列这类，只要是6-sigma的部件，他们都用，这样的后果是产品价格便宜量也足，但是引擎的红线就比较低，震动比较大，动力输出流失比较多。所以，在厂家tuning version车上，例如BMW M, MERCEDES AMG, PORSCHE GT这类车上，都要做蓝印。可惜厂家是要赚钱的，所以他们的蓝印并不是非常彻底的，这里就说说我曾经做过的蓝印引擎。什么是蓝印呢？很简单，就是把引擎的往复组件(reciprocal components)，转动组建(rotation components)还有一些别的机械组建，进行动平衡，抛光，把所有的尺寸，重量都全部尽量接近平均值。这里面要包含的机械只是实在是非常得多，我不准备展的太开，很多东西一般人一辈子也不会接触到。这里就说几个简单的： 1．气门平衡首先要检查每个气门的弯曲程度，必须小于0.05%。否则必须买新的。还要检查气门的磨损，如果高于0.005英寸，也必须舍弃。如果有设备，最好用荧光铝染色粉检查气门上肉眼看不见的裂缝。如果一切检查通过的话，才可以考虑继续使用老的起门。气门最好还要通过研磨和抛光，从分得降低进气阻力。由于一般一个气门的线面积大约3.14寸，即使是DOHC的宝马，也仅仅只有2个进气门，在6000rpm下，每0.3毫秒要吸入500毫升油气混合气，其间的阻力可想而知。这台蓝印引擎没有做固体润滑剂，因为受到规则的限制。最好的方法实在气门的stem上作一层Moly高温润滑剂，我的粗糙测试结果是大约降低60%的滑动摩擦力。 2．气门座抛光气门座抛光是非常讲究的。首先要一次作出3个啮合面，第一个面是降低进气阻力的，第2个是真正气门接触面，第3个是产生进气涡流的。出气门也是基本一致的，只是尺寸略微比进气门稍大一点，为了方便再高转速下，产生camshaft overlapping。一般这种工作都要到外面的machine shop才能做好。 3．Head抛光只有把head完全抛光，才能保证良好的气密性，否则各缸压会产生不正常。另外，抛光过得head还能有效的降低进出气阻力，进一步提高动力输入输出。 4．提高红线转速因为这里我省略了很多非常重要的步骤，例如如何平衡活塞，connecting rod，如何动平衡crankshaft等等，所以就跳过这些繁琐的东西，直接简单说说提高红线。因为是赛车引擎，使用的事shrick的285度camshaft，所以只有在6000转以上才能真正唤醒这台引擎，在7000转以上，引擎的输出才能达到满意的地步。因为转动质量少了，而且也平衡了，所以可以提高转速。但是使用何种机油，油压有多少，轴承之间的间距都是决定最终红线设定的关键因素。比如10w50的机油在高温下才能产生足够的粘稠度，在8000转的情况下形成连续油膜。换用了高压机油泵，产生接近100PSI的压力，比普通的高40%才能保证有足够的机油在高转速下。因为组装的时候，我设定的轴承间距是0.01英寸，8500rpm下，每次轴承的冲击力量达到惊人的4000磅，所以只有100PSI和50以上的机油才能适合这台引擎。这些东西都是比较量化的指标，只有自己动手做过以后才能知道，现代内燃机有多么的精密，里面所含的工程知识有多么的多。。。当然，蓝印引擎远远不止我上面说的这么点，个人感觉上面也就涵盖了我整个蓝印过程的不到2%。我蓝印的引擎其实离真正的赛车引擎还有很大的距离，特别是在tolerance上面。越紧的tolerance才能产生越好的引擎，这都受制约我所掌握的资源，很多特殊工具一般人，甚至一般的量产厂都没有，所以就看个意思吧。BMW PTG赛车队同样的引擎，经过专业蓝印以后，输出是大约420马力，我才340，差距还是很大滴。。。 [ 本帖最后由 mianhuatang 于 2008-12-10 05:25 编辑 ]