hög oljeförbrukning, överdriven rök genom avgaserna, hög blow-by, lägre än förväntad effekt och ökad oljeförorening är bara några av de möjliga resultaten av en felaktig motor inbrott eller inkörning. Medan produktionsmotorer i nya fordon redan är ” inbrutna ”på fabriken, kräver en högpresterande” inbyggd ” motor en ordentlig inbrottsprocedur för att säkerställa topprestanda, minimal oljeförbrukning och lång livslängd., Även om de bästa delarna används och korrekt bearbetning och montering utfördes, kan en felaktig inbrott resultera i några eller alla negativa konsekvenser. Även om det inte finns någon allmänt överenskommen metod för motorbrytning, har dsport och Club dsport effektivt använt sina metoder för exceptionella resultat i mer än 15 år. Innan vi delar vår process, kommer vi att beskriva mål, historia och utmaningar i samband med prestanda motor inbrott.,
av Michael Ferrara / /bilder av Joe Singleton
målet
om du spenderat $1,500 på din gör-det-själv budgetmotor bygga eller $50,000 på en post-inställning-kapabel motor, är resultatet av antingen beroende av motorns första minuter av livet. En felaktig inbrottsprocedur kommer att påverka prestanda, tillförlitlighet och livslängd. Det primära målet med inbrottsprocessen är att skapa en idealisk slitprofil mellan kolvringarna och cylinderväggen., När en korrekt inbrott exekveras, kommer ringen att rida på en film av olja på lagerbelastningsytan på cylinderväggen medan dalarna i den tvärkläckta ytan ger korrekt oljeretention. Varken ringen eller cylinderväggen kan uppleva för lite eller för mycket slitage för en ordentlig inbrott. Processen att försöka upprätta denna korrekta slitprofil kallas ibland för att ställa in eller placera ringarna., En idealisk inställning eller sittplats mellan ringarna och cylindern resulterar i minimal läckage förbi ringarna, minimal oljeförbrukning, minskad cylinder slitage, minskad Ring slitage och exceptionell värmeöverföring mellan ringarna och cylinderväggen.
för flera år sedan var det vanligt att finslipa en cylinder med en enda slipsten baserat på vilken typ av ring som ska användas. Detta lämnade en yta med skarpa toppar som gav begränsad yta kontakt med ringen skapar en utmanande ”break-in”., Idag använder högpresterande maskinbutiker en platå honing-procedur där stadier av finare stenar eller slipborste slår ner dessa toppar och skapar en bättre bärande yta under inbrott.
fördelarna med korrekt motor inbrott påverkar alla fyra cykler. Under inloppsslaget drar vakuum som finns i cylindern en minimal mängd olja in i cylindern förbi de väl förseglade ringarna. Under kompressionsslaget begränsar en överlägsen ringtätning mängden friskluftsbränsleladdning som går förbi ringarna och in i vevhuset., Under kraftslaget kommer en korrekt trasig motor inte bara att minimera mängden förbränningstryck som tvingas förbi ringarna, det kommer också att maximera mängden värmeöverföring från ringarna till cylinderväggarna på grund av en större kontaktplåster. Under avgasslaget säkerställer korrekt inbrott att lite om någon av avgasprodukterna hittar en väg förbi ringarna och in i vevhuset.
toppritningen illustrerar några av topparna och dalarna som finns efter en enkelstegskonventionell honingprocess., Den andra illustrationen från toppen visar en platå finslipad yta och dalarna som håller smörjoljan på plats. När felaktig inbrott inträffar kan en cylindervägg bli glaserad (glänsande utseende) med bränd olja och slitpartiklar som tvingas in i dalen som ursprungligen håller olja. Med tiden bär bristen på smörjning cylindern och ringer ännu mer som visas i bottenbilden.
en idealisk yta för en cylindervägg skulle vara perfekt platt till maximal kontaktyta samtidigt som en korrekt storlek resovoir för oljeretention., En platå honing kommer nära detta ideal med Rpk-värdet som representerar höjden på topparna som sannolikt kommer att tas bort under inbrott. Rk-värdet representerar den mängd yta som är tillgänglig att bära bort medan RVK-värdet är måttet på djupet av oljeretentionsdalarna
då och nu
medan ”högpresterande” och racingmotorer har byggts i över 100 år har många av åsikterna kring motorbrytningstekniker inte förändrats med tiden., Idag, kolvring teknik innehåller överlägsna material och högteknologiska hårda beläggningar i många fall. Som ett resultat kan en 1,0 mm tjock PVD-belagd stål toppring väljas idag över en vanlig 2,0 mm (5/64″) gjutjärn toppring som var populär för 20 år sedan. Olika material, olika ansiktsprofiler och olika beläggningar påverkar alla hur ringen kommer att bära., Samtidigt är möjligheten att finslipa cylindrar till en överlägsen profil (rundare och med mindre avsmalning än någonsin tidigare) och en yta som matchas över alla cylindrar i motorn möjlig idag medan det inte var uppnåeligt år sedan. Därför kan den fullständiga tekniken som används av din farbror eller pappas vän för att bryta i rekordinställnings V8-racermotorer som byggdes för 10 år sedan inte vara en idealisk teknik för en toppmodern Referensseriemotor byggd på Club dsport idag.,
förbättrade material och specialiserade beläggningar (eller behandlingar) skapar en hård yta på ringarnas ansikte som accelererar inbrott och minskar slitage.
Nippon Piston Ring (NPR), Mahle, Riken och Total Seal är de troliga tillverkarna av kolvringarna som finns på vilket märke av högpresterande kolv som du hittar i en motor som använder ”mm” istället för ”tum” för att mäta borrstorleken., Alla fyra av dessa företag driver ständigt utveckling på material med högre hållfasthet och tillämpning av högteknologiska beläggningar eller processer som är användbara för kolvringar när det gäller kompression och andra ringar. Dessutom söker dessa tillverkare också efter sätt att utveckla oljeringar som ger minimal oljeförbrukning med minimal ringspänning (för att minska friktionen och förbättra bränsleekonomin). Tyvärr är den perfekta ytfinishen sällan, om någonsin, till kunden av den nya uppsättningen kolvar och ringar. Varför? Eftersom mindre än 1.,0-procent av maskinbutikerna i landet har möjlighet att mäta eller uppnå en specifik cylinderfinish. Som ett resultat kan de leverera motorer till kunder där vissa eller alla cylindrar är ”för grova” eller ”för smidiga” i de mest grundläggande termerna. Under dessa omständigheter kan vissa eller alla cylindrar misslyckas med att placera ringarna ordentligt (oavsett vilken inbrottsprocess som används)., Om maskinbutiken eller motorbyggaren som du väljer inte äger en profilometer, inte har möjlighet att matcha ytfinishen för alla cylindrar och inte har en direkt kommunikationslinje med ringtillverkaren, kommer du att rulla tärningarna för att ha en motor som kan upprätta en riktig ringtätning.
gå med i klubben
På Club DSPORT så snart cylinderhuvudet är slutgiltigt torqued till blocket, registreras en mätning av cylinderläckage för varje cylinder., Detta är baslinjen börjar ”kall” värde för läckage. Vid denna tidpunkt noteras det också när läckaget sannolikt uppstår genom att lyssna på inloppsporten, avgasporten och vevhuset. Som tidigare nämnts är dessa cylinderläckningsnummer väsentligt bättre när ventiljobbet för cylinderhuvudet är gjort med en cylinderhuvudmomentplatta (Alias ”hot” – platta) på plats. När en Club dsport hot plate används hörs allt läckage i varje cylinder endast vid vevhuset.,
utvärdera kvaliteten på inbrott
precis som det inte finns någon allmänt överenskomna metoder för motor inbrott, finns det inte heller någon allmänt överenskomna riktmärken för att utvärdera effektiviteten eller framgången för en inbrottsprocess. Lyckligtvis har vi identifierat några indikatorer som alla ordentligt brutna motorer kommer att dela.
För det första kommer cylinderläckage av motorn före, under och efter inbrottsprocessen i både ett kallt och normalt driftstemperaturtillstånd direkt att indikera tätningens kvalitet från topp-och andra ringarna., Varje cylinder bör förbättras under inbrottsprocessen tills en punkt där läckaget stabiliserades till ett slutnummer. Om antalet går ner initialt, men sedan börjar öka, kan en del av inbrottsproceduren som används inte vara idealisk för motorn som genomgår processen.
om din motorbyggare inte levererade läckagesiffrorna för cylindern på din nya motor, var noga med att registrera värdena före inbrytningen. Du måste också ta avläsningar under inbrottsprocessen.,
För det andra kan chassit dyno som används för motorbrytning också användas som indikator. Inbrottsprocessen bör göras med den elektroniska boost-magnetkontrollen kringgå för att begränsa trycket till wastegate-våren. Detta bör ge mycket konsekvent boost tryck under inbrottet. Utan att ändra bränsle-eller tändkalibreringar till motorn, bör motorn visa en konsekvent förbättring av uteffekten när ringtätningen förbättras under pausen i processen., När en punkt nås när strömmen inte längre fortsätter att öka, kommer de övre och andra ringarna sannolikt att vara nästan eller helt sittande. Några fler passager efter inbrottsproceduren rekommenderas för att säkerställa ett fullt sittande tillstånd.
tredje, när ett PCV-system är på plats, kan mätning av vevhustrycket också fungera som en indikator på kvaliteten på inbrottet och den resulterande ringförseglingen. Om vevhustrycket kan loggas under en dyno-körning, bör trycket minskas när ringtätningen förbättras under inbrottsprocessen., Tyvärr har många tävlingsmotorer modifierats för att minska eller eliminera vevhustrycket även vid extrema blowby-fall. Detta kan därför endast vara lönsamt för motorer med icke-modifierade vevhusventilationssystem.
För det fjärde kan det vara en stor indikation på kvaliteten på inbrottsproceduren, men det kommer sannolikt att vara för sent att förbättra situationen vid denna tidpunkt i processen. Ändå kan en inspektion av oljan vid varje påfyllning leta efter förändringar i färg och lukt indikera kvaliteten på ringtätningen., Om oljan i den nya motorn luktar bränsle och blir svart snabbt, är chansen att inbrottsprocessen var begränsad i sin framgång.
vinkeln på korsmönstret bestämmer hastigheten vid vilken ringarna roterar på kolven. Detta mönster måste förbli konstant från topp till botten av cylindern. Cylindern väggen i Klubben DSPORT big-bore FA20 har kryssmönster, RpK, Rk och RvK värden optimerad samtidigt som en rundhet bättre än 0.0003″.,
slutligen kan inspektion av cylinderborarna ofta indikera kvaliteten på inbrottsproceduren. Beroende på motorn kan ett borrutrymme ibland användas för att ta en titt på cylinderväggarna. Vid korrekt inbrott ska cylinderväggarna fortfarande visa det tvärkläckta mönstret med frånvaro av vertikala linjer eller glänsande fläckar n hålet. Om korsmönstret är borta och cylinderhålet är blankt, har alltför stort slitage uppstått på borrningen och cylindrarna ska brytas om och en ny uppsättning ringar ska installeras.,
inbrott fallgropar
Så vad orsakar en motor att ha en misslyckad inbrott? Två av de vanligaste misstagen innebär bränsletvätt och felaktig laddning av motorn. Bränsletvätt uppstår när en motor är översvämmad med bränsle vid första start eller innan en ordentlig Ring sittplatser har inträffat. Det överflödiga bränslet remmar oljefilmens cylinder som normalt finns mellan kolvarna och cylinderväggen. Utan olja på plats, metall-till-metall kontakt resulterar i scuffing. Scuffing kan också uppstå om det saknas en oljefilm under monteringsprocessen och motorn är torrstartad., Hur kan bränsletvätt undvikas? Eftersom motorer som kör E85 är svårare att starta och mer benägna att översvämmas, bör helt nya motorer startas på bensin när det är möjligt (OEM använder faktiskt ett torrt bränsle som naturgas eller propan när nya motorer startas för att undvika risk för bränsletvätt). Dessutom bör bränsleinsprutarna vara nya eller har servats för att säkerställa att de inte läcker extra bränsle i cylindrarna. På motorer som använder lambda-feedback är en uppsättning färska O2-sensorer också tillrådligt.,
en kvalitet syntetisk olja är definitivt rätt val efter att motorn är inbruten. Använd den för tidigt och du får aldrig sätta ringarna.
även när bränsletvätt undviks kan en felaktig laddning av motorn under de första minuterna av livet också leda till en misslyckad inbrott och sittplats på kolvringarna. Om motorn spenderar för mycket tid på att komma till normal driftstemperatur och sedan inte laddas tillräckligt, kan ringarna inte se de temperaturer och tryck som krävs för att utöva rätt mängd kraft på cylinderväggen., En frånvaro av rätt kraft kommer att leda till en etablering av små kontaktplåster istället för ett komplett kontaktband över varje hela ring och cylinder. Den felaktigt inställda ringen gör att förbränningstrycket kan fly förbi de områden där kontakten aldrig etablerades. Som ett resultat förespråkar många ett snabbt och hårt förfarande för lastning av en nybyggd motor.,
pre-Start Ritual
syftet med pre-start ritual för korrekt motor inbrott är att göra allt för att få motorn igång så snabbt som möjligt när du kör en ordentlig luft-bränsleförhållande och nå normala driftstemps i kort ordning. Ett sätt att säkerställa detta är att aldrig försöka bryta in en motor samtidigt som du försöker kalibrera ett nytt motorhanteringssystem och bränslesystem. Att försöka uppnå båda samtidigt är ett recept på katastrof., Istället är det bäst att få bränsle-och gnistkalibreringen så uppringd som möjligt på originalmotorn innan den nya motorn är installerad. Alternativt, med hjälp av ett komplett fabriksbränsle och motorstyrningssystem på en ny motor kan också ha betydligt bättre resultat än att rulla tärningarna på att kunna få en anständig kalibrering klar under det korta fönstret av tillfälle.
det är också lämpligt att kontrollera tändsystemets skick och kvaliteten på den gnista som levereras., Med den elektriska anslutningen till de borttagna injektorerna kan ecun luras till att avfyra spolarna när kamvinkelsensorn roteras. Detta fungerar inte på alla fordon, men det kommer på vissa. Kontrollera att alla spolar brinner och en stark blå gnista levereras när den gängade delen av tändstiftet är jordad till motorn innebär att tändsystemet ska kunna tändas av den luftbränsleblandning som krävs för att motorn ska fungera.,
att utföra läckagetestet för kall motor kommer inte bara att fastställa utgångsläget för” före ” inbrottsmotorn, det kan också kasta ljuset på ett problem som kan åtgärdas innan motorn avfyras.
oljeval är avgörande för korrekt inbrott. Ett antal tillverkare erbjuder specifika blandningar av mineraloljor och tillsatser speciellt för ”motorbrytning.”Dessa oljor rekommenderas starkt eftersom både basoljan och tillsatspaketet är speciellt utformade för detta ändamål., Om du inte har tillgång till en motorbrytningsolja, är det nästa bästa valet att välja en högkvalitativ icke-syntetisk olja och kombinera den med ett motorbrytningskoncentrat. Motor inbrottskoncentrat inkluderar speciella anti-wear tillsatser som hjälper till att skydda delar vid första inbrott. Att använda en API-klassificerad icke-syntetisk olja ensam kan inte ge tillräckligt skydd mot slitage eftersom API-klassificerade oljor har haft de flesta av de slitagehaltiga tillsatserna borttagna under de senaste åren för utsläppssyften. Slutligen, undvik halvsyntetiska och fullsyntetiska oljor helt som inbrott oljor., Dessa oljor kommer inte att tillåta den önskade mängden slitage och kommer att ge en felaktig inbrott som liknar en motor som inte såg tillräckligt med belastning under inbrott. Helst används en motor Pre-oiler för att prime oljesystemet så att kör oljetryck uppnåddes redan innan motorn startas. Detta säkerställer att det inte finns några komponenter i motorns smörjsystem som kommer att köras torrt vid start. Dessutom rekommenderas också priming av bränslesystemet för att fastställa bränsletrycket i bränsleskenan för snabb uppstart.,
använda en motor Pre-oiler eller en Moroso ackumulator för att mata motorn trycksatt olja innan de eldas upp för första gången säkerställer att oljningssystemet är primas och redo att gå.
även om det ofta är svårt att åstadkomma, kommer att få motorns kylvätsketemperatur närmare sin löpande temp också förbättra chanserna för en snabb start. När detta inte kan åstadkommas, helt enkelt välja att starta motorn på den varmaste delen av dagen kommer också att vara fördelaktigt.,
Inbrottsprocedur: brand upp för att spola
med bara några grundläggande konventionell motorolja som fyller vevhuset är den första prioriteringen med en ny motor att få den avfyrad och till sin normala Driftstemperatur så snabbt som möjligt. När motorn brinner upp är det bäst att hålla motorvarvtalet varierande mellan 1 500 och 3 500 RPM tills den normala kylvätsketemperaturen är uppnådd. Att variera motorvarvtalet hjälper till att säkerställa att ett inställt slitmönster inte upprättas innan motorn är vid normala driftstemperaturer., När motorn når normala driftstemperaturer, stäng av motorn och utför en olje-och oljefilterbyte. Denna spolning tar bort huvuddelen av alla monteringslubbar som används på motorn tillsammans med föroreningar som kan ha missats i rengöringsprocessen före montering av motorn. Fyll motorn med inbrottsolja eller konventionell olja med ett inbrottstillsats vid denna tidpunkt.
Inbrottsprocedur: Dyno Time
Ställ in rev-limiter mellan 50-till-60-procent av redline och kontrollera att boost inte överskrider wastegate-inställningen., Med sin färska inbrottsolja och nya oljefilter på plats, är motorn redo att se lite belastning på dyno så snart normala driftstemperaturer nås igen. På chassit dyno, få bilen igång och in i växeln där det är typiskt Dyno testas. Med en tröghetsbaserad dyno, börja med cirka 50-procent gasreglage och låt motorn arbeta sig igenom varven upp till strax före rev limiter. En gång nära rev limiter, kom av gasreglaget och låt motorn kusten ner kvar i växel tillbaka till din start RPM för drag (vanligtvis ca 2,000-2,500 RPM)., Upprepa detta för totalt tre till fem passerar vid 50 procent gasreglage. Antalet passerkort kommer att indikera motorns förmåga att hålla sig inom sina normala driftstemperaturer. Varje pass ska inte ta längre tid än 2,0 sekunder per 1000 RPM täckt. Om det tar längre tid, flytta till en lägre växel och upprepa testet. Koppla inte in kopplingen eller sätt in växellådan i friläge Under inkörningstiden. För bromstyp chassi dynos, Ställ in lasten så att motorns varvtalssvep varvtal är mellan 1,0-och 2,0 sekunder per 1000 varv / min., När dessa tre pass är klara, kust fordonet ner till tomgång, tillämpa Dyno broms och stänga av motorn. Ta en cylinder läcka läsning av den enklaste cylindern för att komma åt och registrera värdet.
vid denna tidpunkt får motorn svalna i 15-20 minuter. Denna nedkylningsperiod gör det möjligt för ventilerna att överensstämma med ventilsätena samtidigt som det ger tillräcklig tid för värme att överföra från kolvringarna som endast delvis kan sitta på cylinderväggarna. Upprepa processen och spela in läckage., Höj sedan rev limiter till 70 till 80 procent av redline. Återigen bör motorn startas och tas upp till driftstemperatur för nästa serie dragningar. Den här gången upprepas processen till det högre motorvarvtalet vid 75-procent gasreglage. Efter tre till fem pass är klar, kust fordonet ner till tomgång, tillämpa Dyno broms och stänga av motorn. Ta en cylinder läcka läsning av den enklaste cylindern att komma åt och registrera värdet under 15-20 minuters viloperiod innan nästa uppsättning drar.
Nu kan rev limiter ställas in på sin faktiska redline., För den sista serien av pass kommer gasreglaget också att vara 100 procent. Ange dyno upp för att registrera hästkrafter från varje pass. Gör den första full dra till redline och sedan kusten fordonet ner till tomgång, tillämpa Dyno broms och stänga av motorn. Ta en cylinderläcka avläsning av den enklaste cylindern för att komma åt och registrera värdet under 15-till-20 minuters viloperiod före nästa drag. Vid denna tidpunkt är det viktigt att hålla tiden mellan drag så lika som möjligt. Försök också att få motorns kylvätska, olje temp och Inloppsluft temps så liknande som möjligt., Detta kan kräva en kortare eller längre nedkylningsperiod mellan körningar. Under denna process kommer du förhoppningsvis att bevittna två konsistenser. För det första bör motorns effekt och vridmomentutgång öka med varje drag när ringtätningen förbättras med kolvringarna mot cylinderväggen. För det andra bör den uppmätta cylinderläckan minska med varje successiv dragning av samma anledning. Vid något tillfälle i processen kommer motorn att sluta producera ytterligare kraft och det kommer inte längre att visa minskningar i mängden läckage från cylindrarna., Vid denna tidpunkt har ringarna och cylindrarna gjort en nästan komplett eller en helt komplett inställning. Ytterligare två eller tre drag bör göras för att verifiera detta tillstånd.
vid denna tidpunkt kan motoroljan och oljefiltret ändras till den olja som rekommenderas för normal drift. Eftersom inbrottet har verifierats som framgångsrikt och komplett är det OK att byta till en syntetisk olja vid denna tidpunkt för sitt överlägsna skydd.
Inbrottsprocedur: Road Warrior
idealiskt kommer du att kunna bryta in din motor på ett chassi dyno som beskrivits ovan., Det är dock inte realistiskt att ta itu med de många som väljer att bryta in en ny motor på gatan. Den viktigaste aspekten här är att se till att du har ett fordon som är trafiksäker och säker och att välja en plats som inte kommer att sätta dig eller andra förare i skada väg. Processen för att bryta i motorn på vägen följer ett liknande mönster som chassit Dyno lastning. Det kan dock kräva lägre växlar för att inte överskrida säkra hastigheter. I detta fall bör ett högre antal passager göras vid varje steg., Låta fordonet svalna i 15-20 minuter mellan väg sessioner, är nyckeln. Även om det kanske inte är så enkelt eller praktiskt som i fallet med dyno-metoden, är det viktigt att ta cylinderläckagetester för att registrera processens effektivitet. Dessa avläsningar kommer att vara den enda indikatorn på sannolikheten för framgång i inbrottsprocessen.
vinnande resultat
mer kraft, mer vridmoment, förbättrad motor hållbarhet, förlängd motorlivslängd, noll blowby och minimal oljeförorening är några av fördelarna med en ordentlig inbrottssession för en ny motor., Medan dåligt maskinarbete och sämre kvalitetskomponenter kan diktera en annan åtgärd för att uppnå en ordentlig inbrott, kommer processen, förfarandena och metoderna som beskrivs här att ha utmärkta resultat för de flesta bra till utmärkta kvalitetsmotorbyggnader. Genom att använda dyno resultat och cylinder leakdown resultat, framsteg och framgång i inbrottsprocessen kan spåras. Att använda dessa verktyg som indikatorer hindrar processen från att sluta för tidigt (inte uppnå önskat resultat) eller skjutas för länge (skapa mer slitage än nödvändigt)., Eftersom något förfarande är öppet för förbättring, vill vi gärna höra om din erfarenhet av att använda Club dsport-proceduren och de resultat du får.