Miks on jooksja disain tähtsam kui välimine kuju?
Sisselaskekollektori väliskülg peab enamasti sobima mootoriruumiga ja olema korralikult poltidega kinni keeratud. Sees otsustab, kuidas õhk igasse silindrisse jõuab. Jooksja pikkus ja kuju mõjutavad inertsi ja rõhulainete mõju, mis aitavad täita silindreid erinevatel mootori pööretel.
Pikemad jooksjad eelistavad üldiselt tugevamat madala ja keskmise ulatusega pöördemomenti. Lühemad jooksjad kipuvad toetama suuremat pööret minutis. Täpsed arvud sõltuvad mootorist, nuki ajastusest ja sihtpöörete sagedusalast, kuid põhimõte on ühtlane kõigis õpikutes ja SAE sisselaske häälestamist käsitlevates dokumentides.
Kas pikemad või lühemad jooksjad toovad rohkem jõudu?
Kumbki pole automaatselt parem. Pikemad jooksikud aitavad mootoril pööretevahemikus rohkem pöördemomenti vähendada. Lühemad jooksjad lasevad mootoril tavaliselt kõrgetel pööretel paremini hingata. Hästi läbimõeldud metallist 3D-prinditud sisselaskekollektor võib kasutada muutuvaid või kompromissitud pikkusi, mida oleks raske või kulukas valada, andes mootorile laiema kasuliku võimsusvahemiku.
Traditsiooniline liiva- või survevalu võitleb keeruliste sisemiste kõverate ja muutuvate ristlõigetega. See piirang on täpselt see, kus metallilisandite tootmine muutub kasulikuks.
Sisselaskekollektori jooksja konstruktsiooni põhireeglid
Seadke pikkus vastavalt sihtpöörete vahemikule.
Suunake esmane resonants- või inertsiefekt mootori pööretele, kus vajate kõige rohkem abi. Tänavamootoritel on sageli kasu mõõdukast pikkusest; puhtad võidusõidumootorid võivad töötada lühemalt.
Sobitage läbimõõt silindri nihkega ja eeldatava õhuvooluga.
Liiga väike ja jooksja lämmatab mootori kõrgetel pööretel. Liiga suur ja õhu kiirus langeb, nõrgestades inertsiefekti.
Kasutage järkjärgulist sektsiooni muutmist.
Sujuv koonus (koonduv või lahknev) hoiab voolu paremini kinni kui äkilised sammud.
Lisage pleenumi sissepääsu juurde korralik kelluke.
Hea kujuga sissepääs vähendab rõhukadu, kui õhk väljub õhuruumist ja siseneb jooksutorusse.
Hoidke painderaadiused helded.
Tihedad kurvid tekitavad eraldumist ja turbulentsi. Suuremad raadiused ei maksa prinditud osas peaaegu midagi ja maksavad tagasi voolu.
Kui pikad peaksid olema sisselaskekollektori jooksikud?
Ühte õiget numbrit pole olemas. Pikkus valitakse nii, et see sobiks mootori tööpiirkonnaga ja ülejäänud sisselaskesüsteemiga. Simulatsiooni- või dünoandmed peaksid lõplikku valikut kinnitama. Kohandatud metallist 3D-prinditud sisselaskekollektor muudab otstarbekaks testida iga kord mõnda pikkusevalikut ilma uute tööriistadeta.
Mida metallist 3D-printimine võimaldab teha, mida valamine ei saa
Vabakujulised jooksja keskjooned, mis järgivad parimat pakendamisteed, jäädes samal ajal siledaks
Pidevalt muutuvad ristlõiked mööda jooksjat
Integreeritud funktsioonid (andurite otsad, kütusetoru kinnitused, kinnituspunktid) ühes tükis
Märkimisväärne kaalulangus tänu optimeeritud seinapaksusele
Puuduvad spetsiaalsed valutööriistad, seega on disainimuudatused kiiremad ja odavamad
Kas saate sisselaskekollektorit 3D printida?
Jah. 3D-prinditud alumiiniumi sisselaskekollektori jaoks kasutatakse tavaliselt alumiiniumisulameid, nagu AlSi10Mg. Protsess sobib prototüüpidele, väikesemahulisele tootmisele, võidusõidule ja ühekordsetele kohandatud mootoritele. Suuremahulised kaubamootorid eelistavad endiselt valamist, kuid kõik, mis vajab keerulist sisegeomeetriat või kiiret iteratsiooni, on hea kandidaat metallilisandite tootmiseks.
Kujundusreeglid, mida tuleb järgida enne faili printimiseks saatmist
Need reeglid pärinevad tõelistest osadest, mis puhastati kergesti või tulid tagasi täis kinni jäänud pulbrit.
Jälgige jooksjate sees olevaid üleulatuvaid nurki.
Võimaluse korral hoidke sisepindu 45 kraadi lähedal või järsemalt. Madalad üleulatuvad osad vajavad tuge, mida on suletud kanalilt raske eemaldada.
Pidage kinni minimaalsest läbimõõdust ja seina paksusest.
Väga väikesi jooksikuid on raske pulbrist puhastada ja need ei pruugi usaldusväärselt printida. Seina paksus peab olema piisav surve ja vibratsiooni jaoks, kuid mitte nii paks, et kaal tarbetult tõuseks.
Planeerige pulbri eemaldamise augud.
Suletud sisekäigud vajavad metallist 3D-printimisel tahtlikult pulbri eemaldamise auke. Asetage need kohtadesse, kus neid saab hiljem ühendada või töödelda, ja mõõta need nii, et pulber saaks tegelikult välja pääseda. See üksik detail hoiab ära paljud ebaõnnestunud esimesed artiklid.
Arvestage sisepinna karedust.
3D-prinditud osade sisseehitatud sisepinna karedus on suurem kui töödeldud või valatud ja poleeritud jooksuril. Õhuvooluga kriitiliste rakenduste jaoks kavandage gaasitee abrasiivvoolutöötlust, keemilist silumist või selektiivset CNC-viimistlust.
Valige hoolikalt ehituse suund.
Orientatsioon mõjutab jääkpingeid, tugivajadusi ja seda, millised pinnad on kõige karedamad. Hea orientatsioon vähendab nii moonutusi kui ka järeltöötlustööd.
Jätke varu kriitiliseks töötlemiseks.
Äärikupindadel, tihenduspindadel ja mis tahes täppisavadel peab olema töötlemisvaru. Enne lõplikku töötlemist on tavaliselt vaja pinget leevendavat kuumtöötlust.
Kas 3D-prinditud sisselaskekollektor on piisavalt tugev?
Õigesti projekteeritud ja töödeldud osa on piisavalt tugev enamikul tänavatel, radadel ja võidusõidul kasutamiseks. Tugevus sõltub materjalist, seina paksusest, kuumtöötlusest ja kriitiliste defektide puudumisest. Rõhu testimine, vibratsiooni testimine ja vajaduse korral sisekanalite CT-kontroll on tavalised viisid disaini kinnitamiseks enne, kui see mootorile läheb.
Juhtumiuuring – tüüpiline projektilähenemine
Võidusõiduklient vajas kergemat sisselaskeava, millel on parem kõrgetel pööretel vooluhulk kui nende kasutatav valuseade. Esimene disainiülevaade keskendus sihtvõimsusriba jooksuri pikkusele ja läbimõõdule, seejärel lisati õige suurusega pulbri eemaldamise funktsioonid ja ühtlane seinapaksus. Pärast alumiiniumi trükkimist sai detail pingevabastuse, äärikud töödeldi ning sisemised läbipääsud puhastati ja kontrolliti. Valmis metallist 3D-prinditud sisselaskekollektor vastas kaalueesmärgile ja näitas mootoril puhtamat voolukäitumist kui eelmine valatud tükk. Edu saavutas pulbri eemaldamise ja pinnaseisundi käsitlemine disaininõuetena, mitte järelmõtlemistena. Konkreetsed kaalud, teostusajad ja võimsusarvud on projektiti erinevad; protsessi distsipliin jääb samaks.
Viis levinumat viga, mida esmaostjad näevad
Jooksjad on pulbri usaldusväärseks puhastamiseks liiga väikesed
Puuduvad spetsiaalsed pulbri väljapääsu funktsioonid ega juurdepääsu kontroll
Äärikupinnad on modelleeritud lõplikus suuruses ilma töötlemisvarudeta
Korraliku lekke- või rõhutesti vahelejätmine pärast lõpetamist
Tarnija valimine ainult hinna järgi, kontrollimata järeltöötlust ja kanalisisese kontrolli võimekust
Kuidas valida kohandatud sisselaskekollektori tootja
Otsige partnerit, kes saaks arutada lisaainete tootmise disaini lihtsas keeles, mitte lihtsalt aktsepteerida mis tahes CAD-faile. Kasulikud märgid hõlmavad järgmist:
Kogemus auto- või motospordiga seotud sissevõtuseadmetega
Võimalus kontrollida sisemisi kanaleid (endoskoop või CT)
Ettevõttesisene või rangelt kontrollitud järeltöötlus (kuumtöötlus, mehaaniline töötlemine, puhastamine)
Selge hinnapakkumine nii ühekordsete kui ka väikeste partiide hulgimüügi metallist 3D-prinditud osadele
Valmisolek märgistada pulbri püüdmise geomeetria enne ehitamise algust
Võimekas metallist 3D-printimise tootja või sisselaskekollektorite tehas käsitleb DfAM-i (disainireegleid, mis muudavad osa prinditavaks, puhastatavaks ja toimivaks) teenuse osana. Sama kehtib ka siis, kui vajate autokomponentide jaoks laiemat metallist 3D-printimise teenust. Spetsialistid, kes juba mõistavad heitgaasi ja sisselaske soojus- ja vibratsioonikeskkondi, pakuvad esmalt usaldusväärsemaid tooteid.
KKK
K: Kas saate sisselaskekollektorit 3D printida?
V: Jah. Alumiiniumisulameid, nagu AlSi10Mg, kasutatakse tavapäraselt funktsionaalsete metallist 3D-prinditud sisselaskekollektori osade jaoks prototüüp-, väikesemahulistes ja võidusõidurakendustes.
K: Kui pikad peaksid olema sisselaskekollektori jooksikud?
V: Pikkus valitakse nii, et see sobiks mootori sihtpöörete vahemikuga. Pikemad jooksjad eelistavad madala ja keskmise ulatusega pöördemomenti; lühemad jooksjad toetavad suure pöörete arvuga võimsust. Lõplik pikkus tuleks kinnitada simulatsiooni või testimisega.
K: Mis on parim materjal 3D-prinditud sisselaskekollektori jaoks?
V: AlSi10Mg on alumiiniumi sisselaskeavade jaoks kõige levinum valik, kuna see ühendab endas hea tugevuse, soojusjuhtivuse ja prinditavuse. Muid sulameid kasutatakse siis, kui konkreetsed temperatuuri- või tugevusnõuded seda nõuavad.
K: Kas 3D-prinditud sisselaskekollektor on võidusõiduks piisavalt tugev?
V: Jah, kui disain, materjal, kuumtöötlus ja kontroll on töötsükli jaoks sobivad. Paljud võistlusmeeskonnad on juba edukalt prinditud.
K: Kui kaua kulub kohandatud metallist 3D-prinditud sisselaskekollektori valmistamine?
V: Alates heakskiidetud konstruktsioonist kuni valmis osani mõõdetakse tüüpilisi teostusaegu pigem nädalates kui kuudes, olenevalt keerukusest, töötlusest ja praegusest tootmiskoormusest. Valutööriistade puudumine on peamine põhjus, miks ajaskaala on lühem.
Edukas metallist 3D-prinditud sisselaskekollektor puudutab vähem printerit, vaid rohkem jooksja disaini, pulbri eemaldamise planeerimist ja järeltöötluse distsipliini. Tehke need kolm õigesti ja tehnoloogia pakub kergemaid osi, vabamaid sisekujusid ja kiiremaid arendustsükleid kui traditsioonilised meetodid. Kui teete need valesti, saate ilusa välimuse ja kahjustatud õhuvoolu. Kui olete valmis liikuma joonistelt töötava osa juurde, valige kohandatud sisselaskekollektori tootja, kes juba teab, kuhu pulber end peita meeldib.