在完成了国内第一台封闭式水道的N20之后,意犹未尽,于是在一年之后又完工了国内,甚至亚洲第一台湿式缸套的N20。
湿式缸套的优点是汽缸整体直接接触冷却液,散热效能非常好,可以长时间在红线转速区间运行。
缺点是加工费用非常高,加工难度非常高。对于非赛用车辆来说没有必要
正常N20的缸体是这样的
然后,22年的年底我完成的第一台封闭水道强化的N20缸体是这样的。为什么要封闭水道呢?为了高增压时候的缸体寿命
没有封闭水道的话,汽缸就像一个水杯,即便底部不动,顶部也会在剧烈燃爆推力下产生轻微晃动,和活塞产生非正常摩擦导致异常损耗。于是汽缸会失圆产生烧机油,动力下降等等潜在问题。
对于原厂动力来说,这个过程非常漫长,但是对于高增压的机器来说,视不同驾驶方式,会在2-6万公里内出现这个问题。
在完成这样一台强劲的引擎后,为什么还要选择继续强化呢,也许这就是折腾心里作祟吧,想挑战一些没做过的事情
先把备用引擎打散,把汽缸组整体切削掉,测量数据。这个过程重复多次,因为是第一次做,不知道加工到什么程度才算合适。
定制的强化缸套,硬度非常高,达到了防弹级别。哪怕活塞连杆在气缸内损坏,对缸壁也几乎不会造成什么影响。
因为一边加工一边测量的因素,导致缸套定了三次,第一次有测量误差,废弃掉了。第二次的到手后,觉得还可以优化一下,直到第三次才算符合我的需求。
虽然Darton有生产适配N20的湿式缸套,但是只为澳洲的navardi供货,不向第三方出售。而navardi完成的引擎售价高达14万元,而且不包含机油泵和平衡轴模块。汽车配件有着至少20%的进口关税,还有额外的国际运费,并且需要提前8-12月预定生产。让人望而却步
把汽缸安装到缸体上,过程也是比较曲折。然后加工出冷却液通孔,这样冷却液才能正常流过缸盖,冷却缸盖。
但是初次加工的通孔不够多,计算面积后不足以对应缸盖的冷却液通过孔
再次增加冷却液通过孔,面积超过了缸盖的冷却液通过口面积,至此不存在散热瓶颈。
然后完成平面加工和缸壁珩磨等等必要步骤
在组装之前多次清洗缸体,务必把加工后的金属残渣全部清理出来。重点清洗螺丝孔,缸体内部的各种机油孔和冷却液孔。
组装之前的准备工作是空调恒温
活塞,连杆,活塞销等各配件称重搭配,使得四个缸运动部件重量最接近,来确保动平衡,降低引擎震动和延长寿命。
活塞环间隙按照目标马力加工,三道环间隙各不相同,活塞也要搭配更接近的缸径
组装从曲轴开始,各种间隙测量必不可少
在活塞之前是活塞环间隙加工和校验,合适的活塞环间隙才能确保优秀的密封性
国产speedtune的锻造活塞,在我上一个引擎经受住了考验,这次的活塞改进了涂层工艺,非常值得信赖
为什么不用CP等等大品牌呢?首先订货比较麻烦,然后价格稍高,比如马勒的虽然有最好的涂层技术,但是订货周期太长,CP是2618材质,膨胀系数更大,需要更大一点点的间隙。这就可能发生冷车启动缸内轻微噪音的情况,而speedtune的4032材料则没有这种问题,虽然极限承受能力小于2618,但是也远超我的目标压力区间
这次的缸盖燃烧室顶部进行了一些加工,以延缓N20火花塞附近容易开裂的问题。
N20基本在6万公里左右都会出现火花塞螺纹外侧开裂的问题。这个问题不会让发动机马上不能使用,产生裂纹后,可能需要长达2-10万公里才会出现气密性下降的问题,正常驾驶其实无需担心。
但是对于已经打散的发动机来说,能延缓是最好的
缸盖和缸体的连接螺丝,这次并未采用原厂的,而是采用ARP的锻造螺丝。
经过扭力+角度的紧固之后,进行打压测试,来验证汽缸的密封性,如果有问题可以马上重新安装或者加工。
基本上可以这样判断,绿色区域都为优秀,黄色区域为可用,红色则。。。
密封性验证通过后,再安装气门弹簧,液压挺杆,摇臂,正时链轮等等缸盖配件
一套全新的原厂气门室盖套装,这个部件不建议使用铝合金的,原厂塑料材质也能满足至少6万公里不会有严重渗漏,而且无需打胶,方便后期维护缸盖内配件。
油底壳则可以使用铝合金材质的,四驱的N20车型原厂搭配的似乎就是铝合金。
装车完成,可以看到ECU上的额外接线,这个是英国aquamist的水喷射信号线,可以读取压力和喷油嘴信号,精细化控制喷射量,达到更好的效果和性能。
比这个更高级的也许只有外接喷油嘴的PI系统了
涡轮管为找台湾FTP定制的,三个喷射孔,我用了两个。分别是前面的500cc的喷头和后面的300cc喷头,这样的搭配理论上比单个800cc的雾化更均匀一些,实际上是否能有性能提升还未知。
首次启动,非常重要。因为这样一台接近全新的发动机(拆车发动机同理),除了组装时候残留的润滑油(或者初装油)可以减少摩擦,别的没有任何途径来降低摩擦。
所以启动的时候不接喷油嘴信号线,只用启动马达的低转速来带动曲轴,重复多次,让机油泵把机油泵送到需要润滑的各处。最后再接上喷油嘴正常点火
正常点火后检测是否有故障码,没有的话,继续下一步,可以怠速,也可以通电让电子水泵循环整个冷却管路,排出内部空气,确保冷却液正常也是非常的一个步骤。
我在循环数小时后添加了500ml,但是这个并非最终需要添加的数量。
再经过几天,近300公里的行驶后,检查机油和冷却液位,发现冷却液依然不够,再次添加了500ml。
接下里还会观察一段时间液位情况,确保冷却系统基本完全排出空气。
冷却液不足的情况下,如果激烈驾驶会导致发动机高温,润滑不足,拉缸,缸垫变型等等恶劣事情
关于排气,我收藏有两条335原厂的排气中尾段,性能优良,造型美观。
之前我使用的是Jbom的头段加焊接了N20接口的中尾段。下图红线处切割换成328原厂的相同部分。
好处是和Jbom的头段或者N20原厂头段配合完美。缺点是接口的直径不够,记得只有65mm左右,限制高转速动力的发挥。
当然,如果你是原厂动力,或者仅仅是原厂涡轮刷动力的话,没任何问题
对我这样加大涡轮来说,虽然涡壳AR是最大的问题,但是排气接头这里在5000转以上确实也是个问题,于是这次彻底整改。
将第二条335原厂排气拿出,定制头段配合N20涡轮,将接头处直径从65mm增加到了80mm。别看仅仅是15mm直径的增加,但是气流的通过面积分别是
3.14* 32.5*32.5=3316 平方毫米
3.14*40*40=5024平方毫米
足足增加了51%的流量
至此,本次折腾完毕