回到当天,发动机是铸铁和钢铁的独家领域。但是,在过去的十年中,更轻质的材料,如铝和硬质的热塑性塑料,在引擎盖下慢慢爬行。圣杯,一种几乎完全从塑料制成的发动机终于接近现实。

佛罗里达州的一支工程师团队已经开发出具有塑料和碳纤维复合部件的功能性发动机。在今年夏天首次亮相时,革命性的热情2比传统发动机轻33%。这是复合铸件LLC总裁Matti Holtzberg的Brainchild。

“我们的目标是通过使用最新的热塑性技术技术来证明塑料引擎的耐用性和性能,”Holtzberg说。“与此同时,我们想要展示CO2减少技术,如涡轮增压和电子水泵。

“我们的发动机来自几辆大型汽车制造商的发动机越来越感兴趣,”Holtzberg索赔。“范围扩展技术可能是商业用途的第一个领域之一。”

根据Holtzberg的说法,塑料发动机提供了许多益处,如耐腐蚀性,噪音和振动较少,重量较低。

“此外,制造成本较低,更清洁,因为机械加工,热处理和其他传统生产过程几乎完全被淘汰,”Holtzberg解释说,他最初在20世纪80年代更新了他最初开发的发动机。

下一代Polimotor 2发动机采用四缸布局,具有双架凸轮轴设计。两升涡轮增压发动机将以7,000 rpm产生高达350汞量。

它将重140磅,比类似的金属发动机少90磅。原始的Polimotor 1发动机重168磅(用铝活塞,钢曲轴和钢棒)。

为了为新型发动机生产部件,Holtzberg正在与Agy Holding Corp.(玻璃纤维生产商)和溶剂专业聚合物(诸如多聚硫化物和含氟弹性体等生产商)的供应商一起使用。目标是最终使用碳 - 纤维复合部件,这将使Polimotor 2比传统发动机轻达48%。

Holtzberg说,在Polimotor 2中使用的新型聚合物化学物在30年前还不存在,包括聚醚醚酮(PEEK)、聚苯砜和聚苯二酰胺(PPA)。

许多金属部件已被塑料替换,包括凸轮链轮(聚酰胺 - 酰亚胺),油清除剂线(PEEK)和水入口夹具(PPA)。其他塑料发动机部件包括油泵,油门体和水泵。

“每个部件都有自己独特的挑战,但燃油铁路一直是最难生产的,”Holtzberg说。“19英寸长的塑料注塑部件由聚苯硫醚合金等级制成,该颗粒用40%的玻璃纤维增​​强。由于尺寸要求,建立挑战。”

除了使用新材料外,Holtzberg及其同事还利用30年前不存在的新生产技术,如添加剂制造。工程师使用3D打印来生产各种零件,包括进气压力蛋白,该零件包括由聚酰胺制成的进气孔,以及由PEEK制成的进气流道。

通过选择性激光烧结制造出进气室室。根据Holtzberg的说法,由于发动机的塑料组合物的低导热率,Polimotor 2中的压力电压器将遇到比传统的金属涡轮增压发动机(150至200f与250f)遇到较低的温度。

通过增强灯丝融合技术生产进气流道。“原有的Polimotor引擎中的进气跑步者由铝制成铝,但今天汽车行业几乎完全依赖于注塑尼龙,”Holtzberg说。“用PEEK更换原始的铝跑步者将部分的重量减少了50%。”

Polimotor 2具有压缩模制的发动机块。环氧树脂和其他类型的粘合剂用于组装各种组分。

“我们可以拿出的重量越多,关节和密封率的压力较小,”Holtzberg说。“过去三十年来粘合剂中的粘合剂取得了巨大进展。事实上,当气缸盖将粘合在发动机块上时,我在不久的将来看到了一天。”

今年晚些时候,Polimotor 2发动机将安装在赛车中。如果测试证明成功,它可以在这个秋天在佐治亚州的10小时耐力赛中开展赛道首次亮相。

在春天,Holtzberg计划在Daytona,Sebring和其他公路赛车电路上竞争。最终,他希望在2017年或2018年参加莱姆斯24小时比赛。

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