Engine Blueprinting

Engine Blueprinting

De term "Blueprint" wordt vaak verkeerd begrepen en/of verkeerd uitgelegd.Het doel van blueprinten is het maximaliseren van performance en durability.Het blueprinten van een motor omvat een uitgebreid scala aan werkzaamheden die, de efficiency van de motor helpen vergroten.

Een standaard motor bestaat uit gegoten, gesmede en bewerkte onderdelen die in grote oplages worden geproduceerd waarbij wordt gewerkt binnen brede toleranties. De toleranties zijn soms zo breed dat getwijfeld kan worden aan de effectiviteit van de bewerking.

Iedere fabrikant wil een optimaal product op de markt brengen. Maar omdat ze niet ontkomen aan toleranties, bijvoorbeeld door de slijtage van gereedschappen, zullen ze een breed scala aan ontwerpen moeten accepteren. Hoewel sommige fabrikanten er in slagen om zo dicht mogelijk bij de nominale maten te blijven, is er toch een technische realiteit in het productieproces waar ze niet om heen kunnen.

Het bouwen van een perfecte motor is dan niet altijd mogelijk.

Bij het blueprinten van een motor is het de bedoeling om alle toleranties terug te brengen tot de nominale, en perfecte, maat, met als doel de perfecte motor te bouwen. Dit is zeker geen gemakkelijke klus, en tot op hoogte haalbaar.

Blueprinten betekent niet altijd het terugbrengen naar de fabrieksspecificaties. Het is het doel om de motor, binnen het ontwerp, zo efficiënt mogelijk te maken. Soms is dat een OEM specificatie, maar soms is dat ook het vervangen van een onderdeel door een betere versie.

DOELGEBIEDEN

• Componenten selecteren op kwaliteit (Blok, Cil. koppen etc.)
• Positioneren en in lijn brengen van hoofdlagers ten opzichte van het gehele blok
• Corrigeren van de uitlijning van de krukashoofdlagertappen, drijfstangtappen, spacing, lagerspelingen, slag, en krukashoek (tappen/contragewichten)
• Corrigeren van de maat en positionering van elke cilinder ten opzichte van de gecorrigeerde centerline van de krukas.
• Corrigeren van de hoek en pasvlak van elk dek ten opzichte van de gecorrigeerde centerline van de krukas.
• Corrigeren van de dynamisch balans.
• Aanpassen van de diameter van hoofdlager- en drijfstangtappen.
• Corrigeren en gelijkmaken van elke grondboring (center-to-center, rechtheid en balans)
• Corrigeren zuigerontwerp, pin centerline en dome.
• Corrigeren en gelijk brengen van zuigergewichten
• Controleren/richten/uitlijnen/positioneren/uitklokken nokprofiel en as
• Inspectie van stoterstangen en lifters op diameter/lengte/werking etc.
• Inspectie/controle/aanpassen van verbrandingskamerinhoud (cc) ten opzichte van de gewenste compressieverhouding
• Gelijkbrengen van de kleplengte/diameter/gewicht
• Aanpassen/controleren van zetelpositie (diepte/zittingshoek)
• Corrigeren/uitlijnen van klepgeleiders (hoek/maat)
• Aanpassen van klepveerdruk (seat/full lift)
• Controleren/aanpassen van de klepgeometrie
• Efficiency verbetering van het olie- en koelsysteem
• Controleren op sterkte van alle onderdelen
• Controleren van alle spelingen/toleranties
• Implementeren van de gewenste compressieverhouding
• Uitlijnen van inlaatpoorten (kop naar manifold)

De bovenstaande lijst kan samengevat worden in een zin: "Neem nooit aan dat een onderdeel 100% gelijk is aan het ontwerp".

Probeer dus goed te begrijpen met welk doel elk onderdeel is ontwikkeld en optimaliseer de werking met de machines, en onderdelen, die daarvoor bedoeld zijn.

Soms betekent dat, dat je weer helemaal opnieuw moet beginnen met alleen die onderdelen die voldoen aan de specificaties. Meet alles grondig na en neem niets aan. Modificeer elk onderdeel tot het theoretische doel is bereikt in plaats van te werken met het maximaal haalbare wat er in het blok zit. Beschouw elk onderdeel als een "uitgangspunt". 

Neem bijvoorbeeld een set drijfstangen. Als er meerdere stangen niet voldoen aan de optimale lengte dan moeten ze vervangen worden. Het doel is een perfecte set samen te stellen. Met zo een instelling is het mogelijk om een motor te blueprinten. Als je aanneemt dat een component of los onderdeel goed is dan is de blueprint wedstrijd al bij voorbaat verloren.

Er zijn twee levels van Blueprinten.

Basis: Het in grote lijnen corrigeren en optimaliseren van onderdelen voor zover het budget dat toelaat.

Gevorderd: Het onderzoeken/corrigeren/aanpassen/verbeteren tot de spreekwoordelijke 7 cijfers achter de komma van elk onderdeel, hoe klein, of ogenschijnlijk onbelangrijk, ook. Deze aanpak vergt wel een diepe portemonnee.

Alhoewel de blueprint procedure een exacte wetenschap is, hoeft de benadering dat niet te zijn. Blueprinten is een proces dan zich steeds verder ontwikkeld. In het nastreven de de perfecte motor zal dus altijd ruimte voor verbetering zijn uit soms onverwachte hoeken. Zorg dat je daar voor open staat.

SELECTIE VAN ONDERDELEN

Blueprinten is slechts succesvol als niet alleen wordt voldaan aan de kwaliteit corrigerende werk maar als ook wordt voldaan aan de selectie van de beste onderdelen die de meeste efficiency opleveren.

Een strikte visie op fout detectie is onontbeerlijk. Elk onderdeel moet worden gecontroleerd en geïnspecteerd. Het blok moet scheurvrij zijn, en de cilinderwanden gelijk van dikte. De krukas moet worden gemagnafluxed, en de cilinderkoppen worden afgeperst.....op zijn minst! 

Het heeft geen zin om tijd en geld te spenderen aan iets waar je niets van weet.

Weeg bijvoorbeeld de verschillen af tussen Gegoten, Gesmeed en Billet basis materiaal. Afhankelijk van de applicatie kan de keuze het verschil maken tussen "Lange termijn succes" of een "Korte termijn ramp".

Neem dus de tijd in het bepalen en kiezen van de juiste onderdelen.

VOORBEELDEN VAN DEEL BEWERKINGEN

Blok

• Controleer op (haar)scheuren
• Controleer de cilinder wanden met een ultrasoon-diktemeter op ten minste 4 plaatsen en noteer deze data ingeval er geboord moet worden
• Inspecteer en corrigeer zonodig elk draadgat in het blok
• Lijnhoon het blok. Dit wordt de centerline waarop al het andere gebaseerd wordt
• Vlak het blok recht, en tot gelijke hoogte ten opzichte van de krukas centerline
• Controleer en corrigeer de cilinder spacing en hoek. Als een standaard boring nodig is, boor dan naar een overmaat en installeer bussen. Anders is het opboren naar de volgende maat voldoende.
• Controleer en corrigeer de lijnboring van de nokkenas. Gebruik oversize nokkenaslagers indien nodig.
• Controleer en corrigeer alle lifterboringen op positionering en hoek. Een correctie kan inhouden dat er bronzen liners geïnstalleerd moeten worden.

Krukas

• Controleer op fouten en scheuren (Magnaflux)
• Controleer rondheid.
• Controleer op uitlopen.
• Controleer elke hoofdlager- en drijfstangtap op maat, vorm en rondheid
• Controleer de hoek van elke tap.
• Corrigeer zo nodig door opnieuw te slijpen/polijsten, of neem een nieuwe krukas

Drijfstangen

• Meet de center-to-center lengte van elke drijfstang en bewaar de data.
• Meet het BigEnd en controleer op rondheid.
• Controleer de SmallEnd diameter
• Controleer de drijfstang op scheuren, en rechtheid
• Corrigeer alle afwijking.

Zuigers

• Meet de diameter na zoals voorgeschreven door de fabrikant
• Controleer de compressiehoogte
• Controleer de zuigerpen diameter.

Nokkenas

• Controleer de noklift relatief tot de basiscirkel
• Controleer de timinggegevens.

Cilinderkoppen

• Controleer de gietingen op dikte en vergelijk deze met de specificaties
• Controleer op scheuren en rechtheid. Verwijder alle bramen en scherpe randen in de verbrandingskamer en poorten. Inspecteer alle boutgaten en schroefdraad.
• Meet de inhoud van de verbrandingskamer (met bougie en kleppen geïnstalleerd). Schrijf alle waarden op en neem de grootste verbrandingskamer als referentie. Vlak de kop in overeenstemming met de gewenste compressieverhouding.
• Controleer de klepzittingen en klepgeleiders. Controleer de diameter, concentriciteit en zittingshoek.
• Controleer de klepveerdruk bij gesloten en open positie. Pas deze aan indien nodig.

TESTMONTAGE

Ondanks dat alle onderdelen en componenten zijn aangepast is het van groot belang om rustig de tijd te nemen voor een testmontage.

Controleer de TDC stand van elke zuiger en schrijf de data op. Dit helpen in het bepalen van zaken die toch niet helemaal goed zijn (gegaan).

Controleer de klepspelingen en zet de nokkenas op tijd.

STOTERSTANGEN

Zelfs wanneer in theorie de standaard lengte stoterstangen zouden volstaan is het handig om ook hier een proefmontage te doen. Installeer de koppen en zet ze op moment vast. Bepaal aan de hand van een variabele stoterstang de ideale lengte voor elke stoterstang. Bestel indien nodig custom stoterstangen en installeer deze.

Is dit belangrijk? Ja, het doel van blueprinten is het terugbrengen van toleranties naar de meest efficiënte set-up.

BALANCEREN

Het belang van balanceren is in eerdere artikelen al uitgebreid behandeld.

Mix en Match

In de meeste gevallen betekend blueprinten het eindeloos controleren/vergelijken van heel veel verschillende onderdelen totdat de beste zijn gevonden.