“有氣”才“有力”,！3D打印怎樣助力汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng),？

都市中許多愛車一族喜歡給愛車提升動力,，感受更強(qiáng)的“推背感”,。然而這一切怎樣才能實(shí)現(xiàn)呢,？相信對此,，改裝車工作坊中的高手們定能想出N種有趣的方法,，給汽車的“外貌”和“氣質(zhì)”都來個(gè)全面升級,。不過在所有的方法中，有一種既簡單又成本相對較低,，就是改進(jìn)汽車發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng),，而這是可以通過3D打印實(shí)現(xiàn)的。

為什么改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)就可以提升汽車的動力呢,？我們可以想象一下身邊是不是有一些聲音很有穿透力的朋友,，他們的肺活量往往很大，在演講時(shí)甚至可以不需要話筒,。而汽車發(fā)動機(jī)也是一樣的,，要想獲得動力的提升，它們也需要進(jìn)入更多的空氣,。單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到發(fā)動機(jī)中的空氣量越多,，燃油就會燃燒的更充分，發(fā)動機(jī)就能產(chǎn)生更大的能量,。所以進(jìn)氣量的增加可以提高發(fā)動機(jī)的性能,，而從冷空氣進(jìn)氣口到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的幾乎所有進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化都可以通過3D打印完成。

· 冷空氣進(jìn)氣管

國外一位設(shè)計(jì)師Moody為了讓自己的一輛老款馬自達(dá)汽車獲得更強(qiáng)的動力,，他對這輛車的冷空氣進(jìn)氣管進(jìn)行了優(yōu)化,。優(yōu)化后的冷進(jìn)氣管設(shè)計(jì)文件是開源的，同款車輛的車主可以免費(fèi)下載（http://www.alecmoody.com/cai/）,，并將進(jìn)氣管3D打印出來,，給自己的汽車換上。

優(yōu)化的目標(biāo)是在有限的進(jìn)氣管長度之內(nèi),，讓發(fā)動機(jī)吸入更冷,、更密集的空氣，將更多的氧氣帶入燃燒室,。為了盡實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣口形狀的平滑過渡,，以及盡量保證管道各個(gè)位置擁有一致的橫截面,，Moody花費(fèi)了9個(gè)月的時(shí)間對冷空氣進(jìn)氣管進(jìn)行了十幾次的設(shè)計(jì)迭代,。設(shè)計(jì)成熟的冷空氣進(jìn)氣管，設(shè)計(jì)師采用了ABS 塑料作為3D打印材料,，并通過“丙酮蒸氣浴”和XTC-3D涂層對打印后的零件表面進(jìn)行光滑處理,。這個(gè)ABS材質(zhì)的冷空氣進(jìn)氣管壁厚約3mm。

由于ABS屬于熱塑性塑料,，并不適合長期作為進(jìn)氣管零件使用,，所以設(shè)計(jì)師將嘗試使用碳纖維材料打印進(jìn)氣管。碳纖維具有良好的隔熱性,，可保證吸入的冷空氣不受發(fā)動機(jī)熱量干擾,。從而避免吸入的空氣溫度升高導(dǎo)致的進(jìn)氣密度減小以及含氧量降低,。如果這些因素存在將會影響發(fā)動機(jī)的動力。

· 進(jìn)氣歧管

有了好的頭段管路,，接下來的進(jìn)氣管路也要匹配才能有更好的效果,。在這里我們所說的“下一個(gè)管路”是指進(jìn)氣歧管。進(jìn)氣歧管位于節(jié)氣門和發(fā)動機(jī)之間,，空氣到這里之后開始分離,，被引入到各個(gè)氣缸。福特汽車將3D打印的進(jìn)氣歧管安裝在了賽車上,，包括那輛贏得了24小時(shí)Daytona汽車耐力賽冠軍的賽車,。

福特利用3D打印技術(shù)加速對賽車進(jìn)氣歧管的改進(jìn)和調(diào)試，進(jìn)氣歧管的CAD模型在福特快速原型實(shí)驗(yàn)室,，接受分析后便通過3D打印機(jī)進(jìn)行制作,，一周后樣品即可用于測功機(jī)試驗(yàn)和賽道性能檢測。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的3D打印進(jìn)氣歧管更輕并擁有更好的進(jìn)氣性能,，在測試中大大性能超出了福特賽車工程師的預(yù)期,。3D打印歧管不僅僅是一個(gè)原型，還和碳纖進(jìn)氣歧管集氣室搭配并被直接安裝在了賽車當(dāng)中,，為賽車獲得了超強(qiáng)的動力,。

以上內(nèi)容只是借助3D打印提升汽車動力的其中一種方式。而正如我們在開篇時(shí)說的,，汽車改裝高手們還有很多種方法,。是安裝空氣套件？還是在渦輪增壓上面做文章,？或是換個(gè)酷一點(diǎn)的排氣系統(tǒng),？其中是不是還有3D打印發(fā)揮的空間？ 高手們看你的嘍~~

轉(zhuǎn)自3D科學(xué)谷