微型8缸發動機制作全過程
第1步:
向喬布斯致敬,向工匠情懷致敬,向耗時2年零5個月手工打造微型8缸發動機的大叔致敬!這款發動機大小只有常規發動機的1/4,但樣子非常漂亮,其制作過程甚是坎坷和曲折,想必也只有工匠本身才體會的到。不管怎樣,這些困難只是我們生命中的一朵小浪花,教會了我們成長的同時留給了我們美好的回憶。
工具:
★一臺老舊的普通機床(數控機床雖好,但是我沒有啊 TT)
★電鉆
★簡易的陽極處理“工廠”:2個塑料通和1個電池充電器。制作這個工具主要是電鍍零部件表面,以便達到我想要的顏色效果。
★還有一些曾經使用到的工具
材料:倉庫廢舊物
特別提醒:在動手之前一定要有機加工和材料常識,了解金屬、火災、爆炸原理等安全知識。切記,安全第一。
制作發動機零件的過程中,很多都是穿插進行的,為了小伙伴方便閱讀,筆者將其分類整理,現在我們開始吧。
第2步:
首先花了6周完成了曲軸、連桿和瓦軸。
第3步:
第4步:
第5步:
將其組裝好,暫放在雪佛蘭小型機體上
第6步:
制作活塞、活塞環和氣缸套
第7步:
全都在這里啦,待做好水泵后與其它零部件進行最后組裝。
第8步:
將樞軸、連桿、活塞、活塞環、氣缸套組裝好
第9步:
制作缸體和曲軸箱。開始的時候我用CAD制圖,現在已經放棄CAD開始手繪了,因為我覺得我比較適合手繪圖紙,畢竟自己做東西,重在實際效果。
第10步:
制作油底殼和電鍍染色
第11步:
油底殼外形的變遷(由左至右)
第12步:
制作的飛輪和齒圈:
我注重的是穩定,并不太在意發動機是否高轉速,計劃800-1000rpm,所以使用了鎢合金材質的飛輪,密度是鋼鐵的2倍。
第13步:
制做進氣門:
有些進氣門的理論聽起來不錯,但實際操作下來并不理想,在花費了大量時間實踐這些花哨的理論后,我決定放棄它們和已經做好的進氣門。然后我使用了2個節氣門體,來達到增壓的效果,使用效果還算可以。
第14步:
第15步:
節氣門體進行了噴丸、拋光處理,沒有上色;節氣門節流板進行了拋光和染色(左下角)。后來,送氣室的形狀也所變化(左上角)。
第16步:
制作凸輪軸正時齒輪,電鍍后染是藍色,這個藍色是否有點老氣?或許以后會嘗試一些淺點的藍色。
第17步:
制作的凸輪罩
第18步:
第19步:
試裝效果,后面會對其表面做處理
第20步:
做噴丸處理、5秒電鍍成黑色,中間拋光。
第21步:
現在發動機的外形基本已經確定,下面我們開始著手打造發動機內部。在此發兩句牢騷,雖說左右是對稱的,我先做好的左邊,再做右邊的時候簡直是噩夢。2個排氣管費了我18英尺的管子。
上面一排圖片是原始的形狀,后來因為要添加油管,所以重新做了2個凸輪罩
第22步:
制作凸輪軸
第23步:
用回轉臺固定切削凸輪軸,淬火后用砂輪打磨。打磨前后的效果見上面右下角的圖片
第24步:
根據CamCalc計算,連桿機構應該在凸輪旋轉到1/4處時開始聯動,
第25步:
凸輪從動件
第26步:
制作氣門和氣門間隙墊片
第27步:
第28步:
組裝氣門,手中拿的是氣門的安裝工具
組裝凸輪軸總成,正時凸輪軸,這個過程比較麻煩
第29步:
制作和處理水泵
第30步:
第31步:
水泵皮帶輪經過拋光、2秒陽極處理染成黑色
第32步:
制作葉輪和組裝水泵,進水口在葉輪的中間(右下圖),水泵在2000rpm以下的時候會漏水
加工出水口(做圖),水管接出水口和機體(中間圖),組裝好的效果
第33步:
制作排氣管
首先用自制的彎管機做幾個不銹鋼的排氣歧管,歧管的直徑10mm,然后會16mm排氣管相連。當然為提高成品率,我先用銅管做好歧管,計算出不銹鋼管需要的尺寸,然后再將低熔點合金填充到不銹鋼管中進行彎曲。
如果您有夾具板,在彎曲排氣歧管時會省很多力氣。
隨后將這些管拋光打磨,進行最后的組裝前,我可能會對這些管進行電鍍染色處理。
第34步:
第35步:
試裝,看看排氣管是否合適
第36步:
效果不太好,我覺定重新制作排氣管
第37步:
不銹鋼擴口法蘭,花費了我8個小時,總體效果還算可以。
第38步:
制作汽油泵
第39步:
微型Aeroquip配件,油管直徑5mm,用來制作汽油泵。
組裝好的油泵,不過油泵被堵住了,需要清理一下
第40步:
安裝汽油濾清器
第41步:
修好油泵后,將其到60psi,然后拆解電鍍染色;在機體上打好油槽,安裝濾清器,并用油管連接油泵。
第42步:
連接濾清器和油底殼的油管
安裝好所有油管和油底殼的精網濾器、吸油管以及吸油管的調壓器
第43步:
燃油噴射器
第44步:
菲亞特朋多上的噴射器,20hp,噴口直徑為18毫英寸,我會重新設計噴射器,并使用里面的線圈。
這是我設計的噴射器的圖紙,整體尺寸為28mm,藍色部分為菲亞特朋多的線圈,紅色部分為樞軸。圖的左上角為樞軸的電纜端。
第45步:
第46步:
線圈外徑有點大,所以要拆除一些,還有線圈接頭不太好弄。真的不如自己直接動手做一個了。
第47步:
樞軸的擋板原本厚度為3mm,但是弄壞了一個鉆頭,板孔也沒有打出來,不得不將厚度降為2mm,板孔的直徑為10毫英尺。打孔完畢后將其硬化、拋光和砂紙磨光。
第48步:
后來我又重新設計了一下噴油器的內部
第49步:
進氣歧管
第50步:
老舊的雪佛蘭發動機(左上角,我喜歡這個樣式的進氣歧管),我參照它設計的圖紙,共15張,好吧我快瘋掉了
第51步:
對于手工作坊來說制作這樣的進氣歧管難度系數相當的大。我是用的CAD計算出X,Y,Z的尺寸后,用圓柱形球頭立銑刀加工,剛開始分度頭的角度很難掌握,后來漸入佳境。
花了30個小時終于做好了一個,;想見到另一個,那等我手上的水泡好了吧,預計用時20小時
第52步:
第53步:
第54步:
為了配合進氣歧管,之前的送氣室(右上角)只能作廢(TT),需要重新制作進氣管和送氣室。這也是我覺得最難的部分。
第55步:
上3張全圖,外觀有不少變化,包括送氣室、排氣管、汽油泵、濾清器
第56步:
迷你發電機
第57步:
火花塞
第58步:
火花塞帽
第59步:
火花塞-用M6螺絲制作而成,火花塞間隙為20毫英寸。
后來因為發動機控制器ECU無法控制火花塞,所以我又重新做了一套火花塞
第60步:
分電器
第61步:
在一定壓力下,用硬質聚氨酯泡沫塑料鑄成的分電器蓋,以及分電器安裝效果,但后來沒有用這個分電器蓋。
第62步:
在打孔安裝各種傳感器前,先調試ECU(Engine control unit)。ECU采用的是Megasquirt-II,但是ECU無法控制火花塞,所以重新做了一套火花塞。但是還是沒有效果
第63步:
后來我換了一臺電腦運行ECU,竟然沒有問題了。所以將曲軸感應器、空氣流量傳感器、發動機水溫感應器、節氣門位置傳感器和窄帶氧傳感器安裝好。
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