500马力自然吸气K24发动机由4活塞

2017年5月2日杰夫史密斯

我们在4Piston赛车的500+马力自然吸气K24发动机内部独家看建立。

这个计划在概念上很简单,但执行起来要求最好。马力的公式很简单:

HP =扭矩x转速/ 5252

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一个朋友称之为丛林之恋的方程式,他可能是对的。小排量,四气门发动机蓬勃发展在这个等式,因为如果你能保持扭矩,同时旋转发动机更快,马力将紧随满意的分母。但是,无论是在金钱上,还是在致力于制造最好的旋转发动机方面,硬旋转发动机的价格都是很高的。

从生产的K24块开始,4Piston安装了一套LA Sleeve球墨铸铁衬套,将孔推到比原料87mm(3.42英寸)高90mm(3.54英寸)的位置。

卢克·威尔逊和他的搭档乔什·克莱因是真正的发动机制造商。几十年来,他们一直在制作B系列和k系列的珠宝,他们知道怎样才能让这些宝贝唱歌。虽然世界上的大部分注意力最近似乎已经完全落在了涡轮增压场景的门槛上,但仍有一些人真正相信正常的抱负。如果你愿意的话,纯粹主义的方法一直是寻找新的方法来制造更多的动力,而不是通过旋转的风车。

总是有两个大的障碍-高水位线标志500马力和10,000 rpm。威尔逊和他在4Piston的团队多年来一直在建造本田K24发动机平台,以实现这一目标。4Piston实际上提供了一款K440发动机,这是一款2.5L的拉力赛发动机,酒精的压缩率为15:1,可以将车轮马力数字提高到400以上。

Wilson选择了GRP的铝杆,6.125英寸长,连接到Wiseco锻造铝活塞。对于这种通常吸气,高转速应用,打火机棒是必不可少的。

考虑到这一点,4活塞决定制造一个增强版的包来掩盖飞轮上的500标志。这将在另一个长期的团队成员Matt Monday的帮助下实现。该计划必须围绕生产本田K24块,气缸盖,16:1压缩只是推动它一点点。但最终的目标是以5为起点的马力数字。

虽然生产的K24在2.4L排量下排量不错,但Wilson和Klein知道通常越多越好,因此,他们用一套LA Sleeve球墨铸铁衬垫将内径提高到90毫米(3.54英寸),并配上一个定制的温伯格曲柄,将冲程提高到106毫米(4.179英寸),产生2687毫升,我们可以将其四下化为2.7升。

(左)活塞是Wiseco 2618合金锻造件,内径为90毫米,只有2个环形槽,顶部为铠装电镀硬质阳极氧化涂层,以及Wiseco的Armorglide裙带涂层,以减少摩擦。此外,还要注意顶部环上的垂直钻气孔。(右)检查轴承间隙对任何赛车发动机来说都是必要的,并且必须保证发动机能看到转速。4Piston首选ACL三金属轴承的K24冲程。

当你的目标是平流层转速时,理解重量就是一切并不是一个巨大的飞跃。从活塞和连杆组合开始,威尔逊采用了一套2618个锻造的威斯科活塞,重量不足265克。对于特定级别的拉力赛发动机,任何可以减少活塞摩擦的方法都能带来廉价马力,因此在Wiseco的帮助下,他们决定采用双环活塞套件,消除中间的环。这在油环上增加了额外的负荷,以保持气缸壁的多余油的清洁,但也减少了环阻力相当大的余地。

Wilson还对0.042英寸(1.06毫米)的顶部和0.143英寸(3.63毫米)的油环包提供了一些有趣的评论。“我们已经运行了0.025的顶环,它可以产生能量,但它需要频繁的维修。我们从来没有把它们放在客户引擎中,因为它们重建得不够频繁,引擎会退化,在短时间内,更大的环会产生更大的动力。而且,现在很多人都在使用侵略性强的燃料,这些燃料在环上(以及其他任何方面)都比纯甲醇困难得多。”

(左)有人说,温伯格设定了质量标准的比赛曲轴业务。4活塞将冲程提升到106mm(3.90英寸)。(右)大多数环制造商坚持使用环扩张器安装,特别是当环在1.0毫米或更薄的范围。

此外,为了减少阻力,活塞表面还涂上了Wiseco公司的Armorglide涂层。在阀门泄放和气口完成安装后,Wiseco公司还在燃烧表面涂上了硬质阳极氧化装甲涂层。但活塞设计的一个同样重要的方面,必须解决在极端发动机转速下作用在活塞上的力。即使只有265克活塞,这仍然意味着至少1,000磅猛拉手腕销在10,000 rpm。这就是为什么腕针提供了一个DLC(钻石样涂层),以承受这些过量的负载。

初始扭矩是通过检查杆螺栓的拉伸,以确保适当的夹紧负载。高转速试图拉帽的权利,因此一个优化的夹紧负荷是关键。

这个计算还考虑了额外的0.270英寸的行程,当威尔逊添加了4.170英寸(106mm)冲程曲柄。温伯格有一个声誉,适当的时钟平衡,以补偿这些巨大的力量,甚至在一个典型的单平面曲轴。从一个4330V大圆角半径的航空锻造开始,曲柄然后进行氮化和硬化,以最大限度地提高表面强度和提高轴承寿命。

重量是一切与高RPM引擎和威尔逊提供的标准坯曲柄为这些引擎一般重约39磅。但对于重量较轻的往复式部件,4Piston更喜欢从这个旋转组件中提取一些质量,并将目前的曲柄磨铣和钻削到33磅。他们有经验与客户的发动机,目前增压在725马力与这些曲柄之一,它是生活得很好。它是关于生活在边缘而不掉下来。

(左)测量甲板的高度是另一个关键的蓝图规格,所以4Piston使用自己的双指示架来完成测量。铝棒需要更多的间隙,以适应增加的线性膨胀。4Piston产生0.060英寸的活塞-头间隙使用0.020英寸甲板和0.040英寸cometic头垫片。(中)现在我们来看看有趣的东西。cnc端口头填充1.51-/1.181英寸的铁钛阀门和4活塞Pro库存单阀门弹簧套件。气门系统由铝制铁摇杆组成,重量是工厂钢版本的一半。(右)数控移植推动了一些真正令人印象深刻的流量数字400多立方英尺从这个生产的K24铸件。港口工作几乎是珠宝般的。作为附近的引擎色情,有国家可能不合法的发布这张照片!

如果在这样的发动机转速下,旋转的部件都是关于强度和耐久性的,那么气缸盖就必须与气流有关,以满足每秒83次以上的汽缸充气的要求。Wilson和4Piston已经完成了他们自己的缸盖开发,并基于他们20年的经验,创造了一些令人印象深刻的流量数字。我们已经将完整的数字包含在一个随附的图表中,但任何时候,只要你能移动435立方英尺每立方米,通过几个直径只有1.510英寸的钛阀门,你就到达了。

这些是Skunk2 BMFx摄像头即将发挥他们的魔力。威尔逊不愿评论持续时间或叶片分离角度,但他告诉我们,阀门升力是0.678英寸,而排气阀门打开到0.615英寸。随着凸轮滑动到位,进气关闭和重叠是必要的规格,但发动机制造商还必须了解气门到活塞的间隙。对于高转速发动机来说,最小的阀-活塞间隙对于保持压缩至关重要。进气清除不足0.030英寸,而排气是一个触摸更宽在0.055英寸。

威尔逊不太愿意深入研究他们是如何达到这些数字的,当涉及到座位角度和进气或排气口的横截面面积。如果你在这个项目上投入了同样多的时间,你也会犹豫不决。但进入这个流动为你的头只是一个电话之遥。

气门系统还必须是耐用的,抗偏转,并能够加速这些阀门在这些平流层转速数字。像铁钛阀门,4活塞选择了该公司的凸轮追随者以及。对于凸轮轴,Wilson敲打了臭鼬k2的双顶置凸轮动作。此外,他也不太愿意深入研究凸轮提供的0.678/0.615英寸进气和排气升程数据。

最后的装配包括一套ARP L19头螺柱和一个Cometic 90.5mm MLS头垫圈,以确保适当的密封。Cometic公司专门为4Piston赛车制作这些垫圈。

很像气缸盖的发展,这款发动机的动力的秘密部分在于结合压缩- 16:1 -与发动机特定的进气开口点,这是紧密地由活塞到气门间隙等物理特性决定的。在开始和结束点发生的许多事情是由活塞和阀门之间永恒的不动产争论决定的。他们永远不要见面,这很重要。

随着阀门和弹簧安装的高度全部平衡,费雷亚摇杆滑动正确的位置。

所有这些都在最近的dyno上进行了终极测试。从随附的动态表和图表中可以看出,4Piston在9400马力时的峰值519马力轻松超过了500马力的目标。在8600转/分钟时,峰值扭矩为297磅-英尺,但也许更重要的是,这个小旋转器在6800转/分钟到9600转/分钟的跨度内管理了超过280磅-英尺的扭矩,接近3000转/分钟。在一个世界,高马力的N.A.发动机是非常尖峰,这揭示了一个非常令人印象深刻的功率波段。这样就能开得很快。

所以卢克·威尔逊和他的队友们在4活塞已经证明了关注细节和正确的部件,有机会在那里为正常吸气发动机。这都是关于气流和转速。

包装安装包括添加每日干油底壳,莫罗索油底壳,和ATI平衡器。Myers竞争公司提供的阶梯式封头在主管上测量为2.250英寸。Motec负责实施燃料和火花控制。Kinsler拥有71.5毫米的节流阀和1600毫升/分钟的喷油器(152磅/小时)。VP M5型甲醇燃料需要大型喷油器。4Piston试验的进气油管长度,但本质上最短将使最好的峰值马力。

的数字

这些数字是用一个90mm的测试筒在28英寸的水测试洼地中生成的。最后一列表示燃烧室进排气侧之间的排气-进气流动关系。低I/E百分比通常表明令人印象深刻的进气道流量数字。

摄入

Exh。

我/ E

0.100

83

32

38%

0.150

128

97

76%

0.200

167

136

81%

0.250

207

172

83%

0.300

247

202

82%

0.350

287

219

76%

0.400

324

231

71%

0.450

357

239

67%

0.500

383

245

64%

0.550

403

250

62%

0.600

417

252

60%

0.650

427

255

60%

0.700

435

257

59%

功率曲线

RPM

TQ操作

惠普

4800年

192

167

5,000

217

206

5200年

222

220

5400年

232

239

5600年

248

260

5800年

248

260

6,000

246

281

6200年

243

287

6400年

253

308

6600年

277

348

6800年

287

372

7,000

285

381

7200年

280

384

7400年

285

402

7600年

283

409

7800年

284

422

8,000

291

443

8200年

293

458

8400年

289

462

8600年

297

487

8800年

296

496

9000年

294

503

9200年

288

505

9400年

289

518

9600年

281

514

9800年

274

512

要真正欣赏这一功率曲线,看看这个漂亮的平扭矩曲线,这台电机提供不少于280磅-英尺的扭矩,从6800转/分钟到马力峰值9600。这是一个惊人的2800转/分钟的功率波段。Wilson评论道:“这是一个较大的封头,而发动机可以通过较小的封头实现更宽的功率带,并通过一个2.5英寸的收集器增加一个英寸左右的额外英寸。在我们的应用中,我们在第一档位拉出动力,然后轨道的其余部分为8300 - 10600 rpm。我们可以放弃一些较低的转速,而把最高转速再提高100转或更高。”

近距离

来自CRV的本田K24A1
生产用LA套筒球墨铸铁衬套
内径- 90mm = 3.543英寸
行程106mm = 4.173
164ci, 2687cc或2.7L
Winberg曲轴
玻璃钢散梁铝连杆,6.125英寸长,340克
Wiseco 90毫米口径,265克,2环钢坯活塞与硬阳极氧化
上环:0.043英寸,油环:0.143英寸
DLC涂覆腕针
ACL种族轴承
4活塞Peacemaker气缸盖
Ferrea 1.510”钛进气阀
Ferrea 1.181“钛排气阀
4活塞PSI Pro库存单阀弹簧套件
Ferrea阀锁
Ferrea 4P RR8000摇臂
Skunk2 BMFx定制凸轮轴
戴利工程干水池
Kinsler 71.5毫米(2.81英寸)个人油门孔
迈尔斯比赛标题,2.00-2.125-2.250英寸,18英寸初选
Moroso油盘
ECU是Motec M130
VP M5甲醇燃料

主题:运动紧凑引擎的构建特色欧宝体育瓦伦西亚

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