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[原创] 棉花糖牌宝马教程二十二:汽缸头开槽

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发表于 2009-3-15 08:41:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近正在大力研习一项新的提高燃料效率,提高马力,减少积炭的技术,虽然不一定用得到宝马上,这里包含的工程学知识绝对是值得学习的。这项技术就是groove cylinder head(汽缸头开槽?)。 首先要了解的是cylinder head。一般而言,cylinder head就是把新鲜的油气混合气导入燃烧室,并且把燃烧后的废气排出去的装置。具体看这个图片。这个是DOHChead 简单的说valve越多,气体的volumetric efficiency就越好。但是一般来说,每个cylinder head都有它的优点和缺点。简单来说,宝马一般的是4 valves per cylinder也就是dual over head camshaft (DOHC)的结构,那么基本上cylinder head里面的空间就被全部利用了。可是,虽然volumetric efficiency达到非常好的境地,价钱却不便宜,因为制造这种结构需要很多复杂的车床工作,所以一般而言,DOHC的结构是非常昂贵的。另外DOHC只能作成类似三角形的结构,如果做成半圆形的结构的话,车床工作普通用户就更负担不起了。详细形状清参考第一张图片。 接下来的一种结构是HEMI head。这貌似是dodgejeep的专利技术,他克服了普通DOHC的三角形结构带来的燃烧不完全,热效率不高的问题(因为球体是热工质膨胀的最佳形状),并且减少了燃烧室内部产生局部热点的可能。可惜,这种技术在用户可承受的范围内,最多只能搞出来2valves。所以可以看成是DOHC的一种变形。用简单的话说就是,HEMI是进气效率低,燃烧效率高,而DOHC正好相反。 第三种也就是今天要说的主角,就是wedge head结构。这种结构是相对古老的一种结构,常见于pushrod的引擎中。虽然这种head结构是古老而且热效率相对较低的,但是因为使用了pushrod,就可以将沉重的camshaft安放在引擎的中部,而不想DOHC结构里,沉重的cam都要在引擎的顶部。这里面的机械和热动力学的东西不像展开太多了,多写了也没人看得懂。简单说说wedge head的缺点,因为是楔形的结构,所以当火花塞放电的时候,火焰锋面的传递必然不会非常顺利(要知道在10:1的压缩比下,火焰的传递速度已经不是普通大气压下一样的了,传递速度会指数形式的下降),这样燃烧室里的某些地方的油气混合气体就不能充分燃烧,造成动力下降。 那么解决的方法就是,在汽缸头上开槽,将火焰锋面导向那些不容易燃烧的地方。这项技术是有一个阿三发明的,这里是阿三的website http://somender-singh.com/component/option,com_frontpage/Itemid,1/ 因为都是英语,所以估计这里有耐心看得完的人基本没有,所以就简单的介绍一下。当火花塞fire的时候,热力学里的基本原理说过,燃烧会向阻力最小的方向蔓延,那么因为汽缸头有了开槽,所以火焰锋面就会首先充满整个槽。接下来因为各向气体压力基本达到一致,气体就可以均匀的在活塞顶部膨胀。注意阅读,均匀的代名词就是燃烧充分,效率最好,洞里最强。 这里有很多图片对比,我就不多废话了。唯一需要注意的事,均匀燃烧后的活塞和head基本上积炭比较平均,而且也相对比较薄。没有开槽的head就积炭非常不均匀了。 看到这里可能就有同学会说了,既然wedge head + pushrod的结构有这种那种的缺点,即使有这些那些的技术可以提高动力,那还是不如DOHC的结构啊?的确,现在的专业赛车引擎基本上无一例外都是DOHC结构,但是,请看清楚,是专业赛车。也就是说,对车辆的排量有严格限制。例如F1就是2.4 v8的,没有讨论余地。但是业余车辆却没有这种限制。我钻研这项技术没有别的,就是想用一台chevy LS66.2L引擎,做到比E39 M5V8引擎还要轻,中心还要低,油耗还要低。动力输出要比E60 M5 V10还要大,目标是550-580马力,自然吸气。至于这台妖怪引擎的最终目的嘛,现在还不是透露的时候,等到一切完工的时候。。。hoho [ 本帖最后由 mianhuatang 于 2009-3-15 09:05 编辑 ]
发表于 2009-3-15 10:41:45 | 显示全部楼层
期待成品~~~
发表于 2009-3-15 13:47:29 | 显示全部楼层
等谜底揭晓。
发表于 2009-3-15 14:01:46 | 显示全部楼层
道理是明白了 可是操作起来绝非一般人能做到的
发表于 2009-3-15 21:18:57 | 显示全部楼层
LZ本来就是非一般人
 楼主| 发表于 2009-3-15 22:31:25 | 显示全部楼层
原帖由 玄夜寒枫 于 2009-3-15 02:01 PM 发表 道理是明白了 可是操作起来绝非一般人能做到的
一点也不觉得难,自己画好autocad,把文件发给machine shop,东西送过去,不到1个小时就完成,看不出哪里有难度
 楼主| 发表于 2009-3-16 07:54:49 | 显示全部楼层
原帖由 大众铁托 于 2009-3-15 01:47 PM 发表 等谜底揭晓。
提示一小下 arrival.jpg
发表于 2009-3-16 10:54:51 | 显示全部楼层
望洋兴叹
发表于 2009-3-16 11:24:19 | 显示全部楼层
赞赞赞 `
发表于 2009-3-16 15:27:21 | 显示全部楼层
MC12的外壳?
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