善能珩磨技術(shù)為Pro Stock發(fā)動機提供良好粗糙度

2017-05-11 14:41:06·

Elite Performance需要更圓、更直的鉆孔以提高發(fā)動機性能，而善能公司SV-20機床和多英石金剛石研磨劑具備了珩磨控制、靈活性和可重復(fù)性。

“所有人都認為這是關(guān)于發(fā)動機缸體缸蓋和凸輪的問題，但我在早期就了解了環(huán)形密封對于跑道性能的干擾。”這是Elite Performance合伙人Nick Ferri的經(jīng)驗，其珩磨技術(shù)已經(jīng)讓擁有良好粗糙度的發(fā)動機獲得全國改裝式高速汽車協(xié)會(NHRA)Pro Stock勝利和5個冠軍。研磨粗糙度對于發(fā)動機密封十分重要，形成較高真空、更大燃料吸收和極致跑道性能。通過使用Sunnen Products Co的新電腦控制SV-20機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、靈活性和可重復(fù)性，從而在雙車短程賽車道上展現(xiàn)更好的性能。

2012年12月，F(xiàn)erri和Elite Motorsports的Richard Freeman合伙購買一家卡羅萊納州北部發(fā)動機車間的設(shè)備，這個車間已經(jīng)搬到了Wynnewood。新公司(Elite Performance)的目標(biāo)是建立發(fā)動機制造操作以支持Elite Motorsports贊助的車，然后構(gòu)建一個更大的業(yè)務(wù)范圍。

Elite Performance專門從事發(fā)動機性能最重要的高端發(fā)動機工作，基本加工則分包出去。Elite Motorsports賽車的Pro Stock發(fā)動機來源于原始設(shè)備制造商(OEM)模型，如致密石墨鑄鐵(CGI)制成的500?in3 GM DRCE 2，并用于2015年P(guān)ro Stock冠軍Erica Enders-Stevens' Camaro的賽車中。

珩磨這些CGI模塊是Ferri的專業(yè)，并且，F(xiàn)erri表示其他組件無法彌補缺乏良好密封的情況。這在測功器的吸收燃料上極為明顯，而他將此作為關(guān)鍵度量標(biāo)準(zhǔn)。例如，兩個電極可以在測功器上輸出相同功率，但其中一個會比另一個吸收更多燃料。在跑道上，獲得更多燃料的車輛將成為勝利者。“我們已經(jīng)證明可以制造0.023?in環(huán)工件，雖然只有輕微重量和慣性優(yōu)勢，但在發(fā)動機加速上起重要作用。”

善能12 in珩磨頭上的金剛石，在協(xié)助全氣缸長度上的良好鉆孔幾何結(jié)構(gòu)方面展示了極大的作用

然而，以11?000?r/min按照尺寸和張力運行一圈，相對于活塞環(huán)岸其必須平坦，并擁有良好密封，這意味著氣缸壁的狀況是至關(guān)重要的。盡管Elite公司在其發(fā)動機上進行泄露測試，真空是一個更重要的指標(biāo)。“一個良好的發(fā)動機，我們可以僅靠油泵抽出22?in真空。Pro Stock發(fā)動機大約為1420?hp(1?hp=745.7?W)，扭矩超過800?llb·ft(1?llb·ft=1.36N·m)。我們使用帶有鉤形二環(huán)和2?mm油環(huán)的0.023?in鎢硬涂層頂環(huán)。”活塞也很重要，活塞必須精心設(shè)計并在鉆孔中保持穩(wěn)定，保證環(huán)的平直。然而，組成密封表面的另一半氣缸飾面和幾何是更大的因素，因為它們有很多變量。

從善能(密蘇里州圣路易斯)購買的新電腦控制SV-20具有真正垂直行程，加上特殊工具和研磨劑，能夠讓Elite公司制造出搖臂式機床不能制造的鉆孔。設(shè)置珩磨頭和行程器通過電腦控制進行，因此具有精確性和可重復(fù)性。同樣，伺服驅(qū)動行程器能夠精確控制行程反向點，所以不需要手動調(diào)整早期機床。根據(jù)Ferri所述，他期望的理想情況是至少3/8?in超行程，但因為甲板高度和氣缸長度幸運地獲得1/4?in。他試圖讓工具盡可能靠近主腹板，但不觸碰主腹板，而電腦控制垂直行程器讓這一過程變得更加容易。

珩磨專家Nick Ferri使用不同的珩磨研磨劑，就像外科醫(yī)生使用不同工具，Elite Performance總是擁有各種選擇

12?ft珩磨頭中的金剛石幫助改善氣缸總長度上的鉆孔幾何結(jié)構(gòu)。過去，Elite公司使用“具有欺騙性的”錐形石頭盡可能取出鉆孔底部的金屬。現(xiàn)在，多英石金剛石工具可以制造出完美圓度，而不需要特殊工作。鉆孔中的研磨接觸同樣要求強有力的主軸無顫動地旋轉(zhuǎn)工具，而顫動可以毀掉一個成品，但SV-20讓這一過程變得更加容易。

這臺機床的另一個功能是主軸反轉(zhuǎn)，Elite認為這一功能在使用過程中可以獲得最好的效果。根據(jù)善能，在氣缸鉆孔中的主軸反轉(zhuǎn)可以讓OEM使用的機床能力加倍。Elite公司表示盡管這一功能可以用于過程中的任何時間，但在完成行程時，特別有幫助。其需要編程主軸控制和可以在兩個方向運行的珩磨工具/研磨劑。主軸反轉(zhuǎn)能夠制造略圓鉆孔，并幫助實現(xiàn)所需表面的粗糙度。通過初檢后，反轉(zhuǎn)讓珩磨石消除任何不圓形狀，同時讓石頭成型并修整。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”。

Ferri表示，在新模型上，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。“我不喜歡在一個鉆孔上花很長時間珩磨，所以我可能限制為20或30個行程，并在模型周圍進行多次打磨，在得到最終尺寸時，反轉(zhuǎn)主軸方向。”他解釋道，“我們之后將900粗砂金剛石穩(wěn)定，并在不同階段拂拭，大多數(shù)是拂拭表面上的折疊金屬和垃圾。所有這些粗砂可以產(chǎn)生巨大的各種飾面，取決于使用的壓力。在穩(wěn)定后，我們將測量表面數(shù)量。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，我相信這將優(yōu)化我們的密封程度。”

Ferri同樣了解了加熱扭矩板的珩磨價值。“我見到過，在模型從周圍環(huán)境溫度上升到120 時，氣缸頂部超過0.001?in膨脹。如果我們在120溫度時熱珩磨并讓鉆孔保持直線，之后，以周圍環(huán)境溫度測量時，鉆孔底部將更松。另一方面，我可以在30～40圈運行后，拿起熱珩磨模型，拆卸模型、珩磨，增加到120溫度，在僅僅兩個行程后，鉆孔中就不止一個遺痕。沒有熱珩磨的其他模型，可能不得不取出0.0003～0.0004?in材料來清理螺栓孔周圍的遺痕。如要說明有什么區(qū)別的話，從模型開始工作前的熱珩磨將在再利用使用過的模型上節(jié)約更多時間。”