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微型8缸发动机制作全过程

454398 来源:未知 作者:工程师吴畏 2018-09-10 15:16 次阅读

微型8缸发动机制作全过程



第1步:

向乔布斯致敬,向工匠情怀致敬,向耗时2年零5个月手工打造微型8缸发动机的大叔致敬!这款发动机大小只有常规发动机的1/4,但样子非常漂亮,其制作过程甚是坎坷和曲折,想必也只有工匠本身才体会的到。不管怎样,这些困难只是我们生命中的一朵小浪花,教会了我们成长的同时留给了我们美好的回忆。

工具:

★一台老旧的普通机床(数控机床虽好,但是我没有啊 TT)

★电钻

★简易的阳极处理“工厂”:2个塑料通和1个电池充电器。制作这个工具主要是电镀零部件表面,以便达到我想要的颜色效果。

★还有一些曾经使用到的工具

材料:仓库废旧物

特别提醒:在动手之前一定要有机加工和材料常识,了解金属、火灾、爆炸原理等安全知识。切记,安全第一。

制作发动机零件的过程中,很多都是穿插进行的,为了小伙伴方便阅读,笔者将其分类整理,现在我们开始吧。

第2步:

首先花了6周完成了曲轴、连杆和瓦轴。

第3步:

第4步:

第5步:

将其组装好,暂放在雪佛兰小型机体上

第6步:

制作活塞、活塞环和气缸套

第7步:

全都在这里啦,待做好水泵后与其它零部件进行最后组装。

第8步:

将枢轴、连杆、活塞、活塞环、气缸套组装好

第9步:

制作缸体和曲轴箱。开始的时候我用CAD制图,现在已经放弃CAD开始手绘了,因为我觉得我比较适合手绘图纸,毕竟自己做东西,重在实际效果。

第10步:

制作油底壳和电镀染色

第11步:

油底壳外形的变迁(由左至右)

第12步:

制作的飞轮和齿圈:

我注重的是稳定,并不太在意发动机是否高转速,计划800-1000rpm,所以使用了钨合金材质的飞轮,密度是钢铁的2倍。

第13步:

制做进气门:

有些进气门的理论听起来不错,但实际操作下来并不理想,在花费了大量时间实践这些花哨的理论后,我决定放弃它们和已经做好的进气门。然后我使用了2个节气门体,来达到增压的效果,使用效果还算可以。

第14步:

第15步:

节气门体进行了喷丸、抛光处理,没有上色;节气门节流板进行了抛光和染色(左下角)。后来,送气室的形状也所变化(左上角)。

第16步:

制作凸轮轴正时齿轮,电镀后染是蓝色,这个蓝色是否有点老气?或许以后会尝试一些浅点的蓝色。

第17步:

制作的凸轮罩

第18步:

第19步:

试装效果,后面会对其表面做处理

第20步:

做喷丸处理、5秒电镀成黑色,中间抛光。

第21步:

现在发动机的外形基本已经确定,下面我们开始着手打造发动机内部。在此发两句牢骚,虽说左右是对称的,我先做好的左边,再做右边的时候简直是噩梦。2个排气管费了我18英尺的管子。

上面一排图片是原始的形状,后来因为要添加油管,所以重新做了2个凸轮罩

第22步:

制作凸轮轴

第23步:

用回转台固定切削凸轮轴,淬火后用砂轮打磨。打磨前后的效果见上面右下角的图片

第24步:

根据CamCalc计算,连杆机构应该在凸轮旋转到1/4处时开始联动,

第25步:

凸轮从动件

第26步:

制作气门和气门间隙垫片

第27步:

第28步:

组装气门,手中拿的是气门的安装工具

组装凸轮轴总成,正时凸轮轴,这个过程比较麻烦

第29步:

制作和处理水泵

第30步:

第31步:

水泵皮带轮经过抛光、2秒阳极处理染成黑色

第32步:

制作叶轮和组装水泵,进水口在叶轮的中间(右下图),水泵在2000rpm以下的时候会漏水

加工出水口(做图),水管接出水口和机体(中间图),组装好的效果

第33步:

制作排气管

首先用自制的弯管机做几个不锈钢的排气歧管,歧管的直径10mm,然后会16mm排气管相连。当然为提高成品率,我先用铜管做好歧管,计算出不锈钢管需要的尺寸,然后再将低熔点合金填充到不锈钢管中进行弯曲。

如果您有夹具板,在弯曲排气歧管时会省很多力气。

随后将这些管抛光打磨,进行最后的组装前,我可能会对这些管进行电镀染色处理。

第34步:

第35步:

试装,看看排气管是否合适

第36步:

效果不太好,我觉定重新制作排气管

第37步:

不锈钢扩口法兰,花费了我8个小时,总体效果还算可以。

第38步:

制作汽油泵

第39步:

微型Aeroquip配件,油管直径5mm,用来制作汽油泵。

组装好的油泵,不过油泵被堵住了,需要清理一下

第40步:

安装汽油滤清器

第41步:

修好油泵后,将其到60psi,然后拆解电镀染色;在机体上打好油槽,安装滤清器,并用油管连接油泵。

第42步:

连接滤清器和油底壳的油管

安装好所有油管和油底壳的精网滤器、吸油管以及吸油管的调压器

第43步:

燃油喷射器

第44步:

菲亚特朋多上的喷射器,20hp,喷口直径为18毫英寸,我会重新设计喷射器,并使用里面的线圈。

这是我设计的喷射器的图纸,整体尺寸为28mm,蓝色部分为菲亚特朋多的线圈,红色部分为枢轴。图的左上角为枢轴的电缆端。

第45步:

第46步:

线圈外径有点大,所以要拆除一些,还有线圈接头不太好弄。真的不如自己直接动手做一个了。

第47步:

枢轴的挡板原本厚度为3mm,但是弄坏了一个钻头,板孔也没有打出来,不得不将厚度降为2mm,板孔的直径为10毫英尺。打孔完毕后将其硬化、抛光和砂纸磨光。

第48步:

后来我又重新设计了一下喷油器的内部

第49步:

进气歧管

第50步:

老旧的雪佛兰发动机(左上角,我喜欢这个样式的进气歧管),我参照它设计的图纸,共15张,好吧我快疯掉了

第51步:

对于手工作坊来说制作这样的进气歧管难度系数相当的大。我是用的CAD计算出X,Y,Z的尺寸后,用圆柱形球头立铣刀加工,刚开始分度头的角度很难掌握,后来渐入佳境。

花了30个小时终于做好了一个,;想见到另一个,那等我手上的水泡好了吧,预计用时20小时

第52步:

第53步:

第54步:

为了配合进气歧管,之前的送气室(右上角)只能作废(TT),需要重新制作进气管和送气室。这也是我觉得最难的部分。

第55步:

上3张全图,外观有不少变化,包括送气室、排气管、汽油泵、滤清器

第56步:

迷你发电机

第57步:

火花塞

第58步:

火花塞帽

第59步:

火花塞-用M6螺丝制作而成,火花塞间隙为20毫英寸。

后来因为发动机控制器ECU无法控制火花塞,所以我又重新做了一套火花塞

第60步:

分电器

第61步:

在一定压力下,用硬质聚氨酯泡沫塑料铸成的分电器盖,以及分电器安装效果,但后来没有用这个分电器盖。

第62步:

在打孔安装各种传感器前,先调试ECU(Engine control unit)。ECU采用的是Megasquirt-II,但是ECU无法控制火花塞,所以重新做了一套火花塞。但是还是没有效果

第63步:

后来我换了一台电脑运行ECU,竟然没有问题了。所以将曲轴感应器、空气流量传感器、发动机水温感应器、节气门位置传感器和窄带氧传感器安装好。

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