Hvad er fordelen ved Forged Internals i en motor? Stempler osv.

Smedning er en proces, hvor varmt metal af ru form er derefter meget kraftigt klemt af nøjagtig form dør, komprimerer metal- eller legeringsmolekylerne alvorligt. Der er interne spændinger skabt inden for strukturen, som i sidste ende modstår rene og spændingsspændinger ved at have en reserve af modvægtede “kræfter” på grund af utallige små smedskabte stressnoder indeni. Dies er ikke nødvendig til smedning, da enhver smed eller sværdesmed skaber lignende spændinger, når man slår varmt metal med en hammer, når det køler af. Men hvis delen (eller sværdet) genopvarmes igen, kan meget af gevinsten gå tabt, når molekylerne slapper af i deres trange position.

Der er også quenching, som tager en metaldel, der er meget tæt på et eutektisk punkt (faseændring) og pludselig køler det ned i et olie- eller vandbad, måske endda flydende gas. Dette skaber lignende styrkeegenskaber, men bør ikke betragtes som smedning, da forstærkningen er lav og typisk ikke strækker sig gennem delen. Dette efterfølges typisk af “annealing”, som er en meget kontrolleret proces til opvarmning og langsom afkøling, som aflaster NOGEN af overfladespændingerne, der kan føre til revner eller splintring. Hvis delen er uregelmæssig i størrelse (som en forbindelsesstang med en stor ende og en lille ende), vil quenchingsprocessen sandsynligvis også forårsage vridning, som skal fjernes, typisk mekanisk ved bøjning. Jeg er ikke klar over, at dette overhovedet bruges meget til motordele.

Mest masseproduktion af motordele sker med støbning, hvilket er ulig smedning, idet smeltet metal “simpelthen” hældes i en næsten form form og får lov til at afkøle. Molekyler af legeringen får lov til at bevæge sig, som de har brug for, og delen har ringe indre belastning. Dette er en billigere proces end smedning, da forme er meget billigere at fremstille end smedning dør – såvel som mange andre grunde. Smedede dele starter ofte som støbning. I applikationer med høj hestekræfter og andre tilfælde, hvor RPM og / eller cylindertryk (BMEP) er meget høje, er den ekstra omkostning ved smedning det værd.

BMW, Porsche, Corvette, Ferrari osv. vil bruge smedet, hvor omkostningerne er mindre bekymrende i forhold til ydeevne og opfattelse. En anden grusom bonus er, at dele kan smides med mindre materiale til en lavere vægt , mens den stadig er stærkere end en æble-til-appelsiner-støbning. Dette er KÆRLIG i noget som en forbindelsesstang (pl os et stempel), hvor de fleste fejl IKKE skyldes kompression fra boost, men fra spændinger understreger træthed fra at ændre retning efter Top Dead Center. Hver hele frem- og tilbagegående enhed vejer måske kun et par pund, men forestil dig stress, hvis du skulle smide det væk fra dig og straks rykke det tilbage til dig – 15000 gange i minuttet, 250 gange i ANDET på en litercykel eller moderne F1-motor. DETTE er, hvorfor motorer med høj kompression, høj omdrejningstal og høj boost bruger smedede indvendige dele … ikke så meget på grund af trykket, men på grund af de højere spændingskræfter skabt af støbte med højere vægt – kræfter der er (jeg tror jeg husker) CUBED med hensyn til RPM og kvadrat med hensyn til vægt. [den erindring er muligvis ikke nøjagtig] … Hvis man går længere i vægtreduktion, antydes materialer som titanium eller eksotiske nanopartikler carbonmetalkompositter yadayada, som er langt ud over at besvare dit spørgsmål eller min tegnebog.

ALLE disse processer kræver nøjagtig bearbejdning af efterord for at opnå de rigtige nøjagtige dimensioner til lejebeslag og gevind til samling.

Metallurgi er utrolig interessant. For 6000 år siden lavede håndværkere sværd, der stadig ikke er blevet fuldstændigt genskabt til denne dag. På trods af utrolige gevinster inden for legering og metalbearbejdningsteknologi, føler jeg stadig den eneste store forskel mellem alkymikunsten og videnskaben om metallurgi, er at metallurgi faktisk fungerer!

Jeg ville elske et sæt smedet mandig eller Crower-stænger til mit Saabaru EJ205-projekt, men $ 1000 – $ 1400 er sandsynligvis 4 eller 5 gange prisen på perfekt udnyttelige lagerdele til et stockbil. Jeg nævner ikke engang prisen på en smedet krumtapaksel. Og så er der disse stempel ting … [suk]

Kommentarer

• Tak for den gode baggrund for smedning og forklaring af nogle af de fordele ved smedede indvendige.Når du sammenligner omkostninger med lager, siger du i det væsentlige, at en ny lager kort blok alene ville koste $ 1800 og ville erstatte næsten alle katastrofale fejl, som smedede stempler / stænger / krank muligvis udsætter? Eksempel, hvis en stang svigter ved højt omdrejningstal og gennemsyrer blokken.
• Ikke sikker på præcis, hvad du beder om. Et helt forfalsket frem- og tilbagegående sæt (stempler, krumtap, stænger) vil sandsynligvis være op til $ 3500 på en 4-cylindret bokser, som jeg ' er fortrolig med. Du kan købe en hel " kort blok ", som inkluderer alle disse dele (støbegods) plus blokken og nogle andre bits, fabriks-OEM skinnende splinterny for sandsynligvis $ 1800. Der var et par Sti Subaru impreza-versioner, at 2.5L kom med smedede stænger fra fabrikken, men generelt får produktionsbiler støbte dele.
• At ' Det er nøjagtigt den sammenligning, jeg var efter. Jeg ' spekulerer her, men jeg får en fornemmelse af, at smedede stempler (til høj boost) og / eller smedede stænger (til højt omdrejningstal) ikke er ' t det værd i form af dollars pr. forestilling. Når den indvendige motor kaster en stang og punkterer blokken, er en anden blok + stempler & stænger + krumtap stadig mindre end omkostningerne foran smedet indvendige. Det føles som for den gennemsnitlige joe, at dollars måske bliver brugt på andre ydeevneændringer, medmindre det ellers er vigtigt at køre på det ekstreme høje omdrejningstal + høj boost.
• Ja. meget nogenlunde, hvis din lagermotor er et lyddesign, siger 200 hk, kan du sandsynligvis køre støbte dele til 300-350 hk. Tilføj falske dele, og spil i området 400+ hk. Men i dag får ' s tunere 750 hk fra en 2,5 Subaru … som mandater, at alt skal være perfekt og afbalanceret, og de astronomiske omkostninger ved at opbygge et sådant dyr gentages hver 5000-10.000 miles,

Lidt erfaring fra turbo-undvigelsesverdenen (84-93 2.2 / 2.5l turbomotorer)

Der var støbte og smedede forbindelsesstænger. Cast siges at have omkring 200 hk, hvor smedet ville holde omkring 400 hk uden problemer.

Der var støbt og smedet krumtap, men jeg kan ikke huske at jeg nogensinde har hørt om krumtapspørgsmål.

Motorerne kom alle med støbte stempler. Hvis du kom i høj boost og havde detonation, kunne du let knække en ringlanding. Smedede stempler kunne stå op for lidt mere misbrug.

Støbegods er mere tilbøjelige til at have fremstillingsfejl end smedning, eller med andre ord, der er flere procesvariabler i støbning. Støbegods er mere tilbøjelige til at have groft korn end smedning ; Det kan løses med ekstra varmebehandling (homogenisering + normalisering), men det koster penge. Nogle støbegods kan have brug for kulstofgendannelse, også flere penge. I årtier er mange dele lavet med pulveriseret metal og sintret, nogle indeholder lidt kobber og muligvis en anden legering (jeg er ikke bekendt med den proces). Som en gammel fyr har jeg svært ved at forstå knastaksler, stempler og stænger lavet af pulver, men de fleste producenter bruger dem. Smedning er ikke uden problemer; kornstrømmen skal orienteres korrekt i forhold til stressorienteringen. Nogle komplekse dele kan ikke med rimelighed fremstilles ved smedning. Så det afhænger af komponenten og dens omkostninger til, hvilken der er bedst.