大马力的秘密武器 气道喇叭加工

大马力的秘密武器 气道喇叭加工

一说到大马力改装,涡轮增压车辆当然少不了大涡轮,自然进气车辆就可以求助于高角度凸轮轴,但所有的这些为了增加进气量的改装,最后都得通过气道汇流进入气缸,也就是说,无论前面为引擎的进气创造了多少的条件,始终还是需要扩大进气道的流量来配合。增加进气道流量,常规认识下莫过于让进气道平滑化的气道研磨(抛光),或者是与加大气门配合的气道扩张。其实在进排气道加工的种类里面,还有一种不为人所熟知的做法,气道末端角度平滑化,不要小看这一步,做得好的话,据说能提升10%的马力。在机械加工日益普及、快餐式消费的当下,闭关三天的手艺活还有生存空间吗?何伟航先生大方地将笔者引入引擎装嵌室,这项之前被渲染得颇为神秘的技艺,更像是两个外科整形医生在手术台前“给你一个更完美的自己”。

图:“主刀大夫”是日籍技师山越一树。

图:“手术刀”是一套气门座铰刀。

提起气道加工,一般对此有点研究的读者,都会觉得进排气道研磨(抛光)已经是颇为高阶的改装手法了。的确,气道平整化可以改善气流进出气道时的顺畅度,减少乱流的发生,也减少尖锐点的热量集中效应,令排气道的散热更加均衡。不过进排气道研磨好比“磨皮”,在此之后,还有一个气道末端“整形”的手术可以做,来让气流进一步顺畅化。大家都知道,气缸的气体交换是靠气门开闭来控制的,气门底部的伞面是圆弧形过渡,那么气流从气道进入气缸或者从气缸流出气道的过程里,气流从气道到气缸方向的流线,势必是外扩的。然而进排气道末端到气门座之前,因为需要考虑生产效率,几乎是一条等内径的“管”,所以即便气门完全打开,伞顶也会令气通路收窄,对气流有一定的阻碍影响。所以这项加工的主要目的,就是让进气道的末端到气门座的那一小段喇叭化,以更加顺滑的斜锥面过渡逼近气门底部伞面的圆弧形过渡,令气流进出气缸时的气流更顺滑,自然就增加了气体交换的效率。呼吸顺畅是马力源泉,这几乎不需要再强调一次了吧。

图:从其余两张示意图可以看到,喇叭形的气门虽然是进排气的门关,却因为先天形状决定了它不能产生顺滑的气流。左上是原装气道的剖面图,在气缸之前的气门座附近,如果能将形状修改成红线所示的喇叭状,就非常有利于进排气顺畅度。

图:加工前的气门座有明显的阶梯感。

图:加工完成后,数个不同角度的锥面令气门座的过渡更加顺滑。

日籍改装师山越一树先生就是掌握这门手艺的人之一。和调校电脑或者是避震器这类对手艺依赖度不高的改装项目不一样,气道座喇叭加工是一门切切实实的手艺,考验个人手部动作的准度和在过程中反复检查误差。细心比任何东西都重要。完成这一项工作并不需要多大动静,工具也仅需要一套气门座铰刀。气门座铰刀原本是用于汽车引擎大修时,清除气门座的积碳,铰刀套装原本就配置了多种刀口角度以对应不同设计的气门座,从15°到75°不等。技师们首先用30°的铰刀将气道末端进行磨削,加工出30°的角度,接下来是45°、60°和75°,加工出过渡较为平滑的喇叭口形状。隼汽改负责人何伟航先生表示,在整个过程里,由于原车气门室出厂时的精度也存在误差的关系,加工难度就要视乎气门座与气道末端的同心度如何,如果是偏摆了的,加工起来比较容易出现气门关闭后漏气的问题,所以要看运气,碰上了精度较高的,加工过程会比较顺利,精度较低的,边加工还要边修正,反复确认气密性,否则气门关闭不严更是得不偿失。

图:铰刀的张角和气门伞部的过渡弧面是有对应关系的,因而能提升进排气效率。

图:将不同角度的铰刀依照顺序使用。

图:75°的铰刀是最后加工用的。

图:旋转,旋转。

图:耐心和耐力一点都不能少。

图:反复检查气密性。

那么功效如此神奇的改装,为什么我们很少看到有人做呢?一来,这种改装的手法劳动强度非常大,两个技师做了两天的加藤鹰(你懂的),才磨了两个气缸,这还不算要将引擎拆散,打磨完成后重组,显然非常不符合成本效益的;二来,这样的深度改装项目,一般都是赛车队老板级别的赛车才会使用,家传杀手锏不外传的意思;第三,由于在研磨过程里是使用人手来控制精度和几次研磨的同心度,掌握这门技术的都是较为资深的改装技师,一般技师没有高手手把手教也不敢贸然尝试,流传度自然不广。而且这类精细的手工活,也就日本小作坊式的改装店会做,换做是欧洲的改装公司甚至是赛车引擎制造公司,也不过是将气门室抬上数控加工中心的事罢了。

增加10%的马力?说实话小编也有点不太相信。说出来之前是秘密,说出来之后其实一点都不神秘,原理很简单,工具也稀松平常,但难就难在,有多少将赛车的改装做到如此程度的人。分享是进步的开端,就看谁愿意跟上了。