Toyota Supra 2jz balansering.
En av de viktigste prosessene i ett skikkelig motorbygg er fullstendig kontroll på den roterende masse og balansefaktor / kvalitet på den.
Det vil si hvor harmonisk jobber veivpartiet i motoren uten å bli påvirket av uønskede krefter som følge av ubalanse i komponenter.
Alle motorer ( veivpartier ) har fått en balanse terskel ( kvalitet ) fra produsenten. Den vil av serieproduksjonens kriterier , eller mangel av sådan , være på ett nivå mye lavere enn det vi ønsker i ett skikkelig entusiast motorbygg.
Bruk , utskifting av komponenter , maskinering av komponenter og balanserings-prosesser ( ja du leste riktig ) kan alle forringe eller forbedre balansefaktoren i en motor.
Når en leverandør sier at ditt veivparti er balansert så vil en vel gjerne føle seg trygg på det og aksepterer lett det som sies.
Dessverre er det ikke alltid at dette er riktig..
Jeg vet ikke hvor mange veivpartier jeg har sjekket ut som lider av alt for dårlig korrigering / balanserings prosess.
Dessverre er all balanseproblematikk ikke synlig for det blotte øyet så kanskje noen utnytter akkurat dette faktum til å gjøre arbeidene mindre optimale med det formål å tjene mer penger pr anvendt arbeidstime.
Av og til blir jeg rett og slett litt frustrert når jeg ser hvor ofte dette gjentar seg så jeg tenkte å dele med dere her ett konkret eksempel.
En kunde som hadde fått bygget en komplett motor nylig (av en kjent motorbygger ) hvor motoren ikke holdt mer enn noen få mil , ønsket at jeg skulle bygge en ny motor til ham og samtidig gjøre en svært nøye ” analyse ” av den nybygde motorens bygg prosess og innhold.
( at denne nybygde motoren også inneholdt en lang rekke andre små merkelige detaljer er en helt annen historie )
Da han fikk motoren balansert av denne motorbyggeren og utfallet ble som det ble , med svært få kjørte km før havari , så ønsket han å få en evaluering på den utførte balanseringsjobben og om nødvendig korrigere forholdet.
Men nok om det , her er veivpartiet på vei ut av blokken :
Når jeg har fått alle komponentene til veivpartiet vasket , utmålt og klargjort for gjennomgang.
Vektjustering av råder og stempler er første post.
De stemplene som stod i motoren :
ble alle rengjort , løs skitt på stempelkronen tatt bort og så veid.
Det var mer enn 3 gram mellom de individuelt , uten stempelfjærer og kryssbolter.
Kryssbolter var så godt som identiske på vekt.
3 gram er for meg ett tydelig tegn på at her har ikke kvalitets kravet på balanseringsjobben vært høyt nok.
Motoren skal nå utstyres med nye stempler og her er tallene for de nye stemplene rett ut av esken fra fabrikken :
Det er ett avvik på 2,1 gram mellom letteste og tyngste. Høres kanskje ikke så mye ut men på ett slikt bra bygg skal det være under ett halvt gram , helst innenfor ett par tiendels gram for å matche vår ønskede balansekvalitet. Er det ett par tre gram her og 4-5 gram der så blir det lett ett stort avvik hvis alt er på feil plass på samme tid.
Det skal vise seg senere i artikkelens innhold.
Korrigerer slik at stemplene er innenfor 1 tiendels gram.
Stempelpinner sjekkes ut og ordnes til samme standard.
Rådene ( som gjenbrukes ) måles så ut :
Her er det 2,4 gram mellom tyngst / lettest og igjen høres ikke ut som så mye men samle det tyngste stempelet , tyngste råden og pinne så vipper du over 5-6 gram..
Dette er for meg heller ikke bra nok på ett slikt bygg.
Jeg vekt justerer lille og store enden også her innenfor 1 tiendels gram :
Neste kontroll er å finne ut på hvilket nivå selve veivakslingen er , etter tidligere motorbyggers arbeid.
Jeg spenner veivakslingen opp i balanseringsbenken og etter litt inputs og måltaking for computeren snurrer jeg ivei første gang :
Bare for å kjapt illustrere hvilken kvalitet vi ønsker så er : 1,5 gr /cm det vi er på jakt etter.
Eller for å si det som en snakker ville ha sagt ; hjørnene skal være 90 grader , ikke 85 grader 🙂
Første spinn er analysert og her er dommen :
For å forklare dette litt enkelt så viser venstre bildet analysen av veiven målt ifra senter av veiven ( i lengderetningen ) og bakover mot svinghjuls-flens og høyre bilde viser fra senter og frem til bolten som fester svingningsdemper.
Altså må vi korrigere ( på veiv-skinkens oppgitte diameter ) 8,88 gram bak og 9,72 gram fremme.
Men se på vårt krav til gr /cm. Det er hele 67 gr / cm bak og 73 gr/ cm fremme.
LANGT borte fra vårt prosjekts krav : 1,5 g/cm.
Dette illustrerer hva jeg sa at balanseproblematikk ikke er synlig , men må måles ut med uhyre presist utstyr.
Men hvorfor har tidligere motorbygger valgt å legge kravet LAVERE enn ofte en original veivaksling vil være på ett slikt bygg ? Eller ligger svaret i at veiven rett og slett IKKE har vært korrigert ?
Det vil jo i bunn og grunn si at eieren har betalt for å få så godt som ingenting igjen for sine penger anvendt på balansering av selve veivakslingen spør du meg..
Men mitt oppdrag er ikke bare å ta en analyse av dette her men å frembringe vårt kvalitets krav nå når vi bygger denne motoren til kunden så jeg gjør de nødvendige korrigeringene ved utboring av vekt på angitt sted som maskinen forteller meg :
Etter hvert som korrigeringen nærmer seg målet kan vi se at vi stadig kommer ned mot 1,5 gr/cm :
Etter siste finpuss :
Kommer jeg ned til mitt ønskede nivå.
Ikke bare ned til men under kravet til 1,5 gr / cm skal vi få se.
La oss ta en titt på hvilke krefter det er snakk om som jobber ved opprinnelige ubalanse i denne veiven .
Her er før og etter tall fra analysen for venstre side av veiven :
(Tallene er i lbs så for å finne kg del på 2 sånn ca for å gjøre det lett )
Altså på 1000 rpm har vi (ved ukorrigert veiv ) ca 800 gram vekt på ville veier. Men sa hva som skjer på 8000 rpm : 105 lbs , altså over 50 kg ! med uønsket kraft på ville veier !
Etter korrigering forteller tallenes klare tale at her har vi gitt motoren bedre forutsetninger for å gjøre jobben sin.
Her er høyre sides tall :
Enda verre enn venstre side men også her kan en se at etter korrigering har vi kommet utrolig mye lengre i å kunne gi denne motoren de rette forutsetninger til å gjøre jobben sin optimalt.
Det jeg ikke skjønner er hvorfor ønsket ikke forrige motorbygger å gi kunden ett slikt resultat istedenfor en halvgjort ( eller muligens ikke gjort i det hele tatt ) jobb ?
Veivpartiet består av flere komponenter som har betydning på kvaliteten på balanseforholdet og som vi har sett løper kreftene løpsk ganske så kjapt så la oss titte videre på svinghjulet som jeg nå installerer på veiven :
Legger inn nye data som maskinen skal jobbe opp imot og spinner opp første gang og vi ser hva analysen av svinghjulet sier :
4 gram og jeg må fjerne det via utboring av materiale på selve aluminiumen i svinghjulet :
Nytt spinn og vi er tydeligvis på bedringens vei og korrigerer en ørliten tanke til før vi når vårt mål også her .
Veiv og svinghjul hadde da altså begge mangelfullt kvalitetsnivå på balanseringsarbeidene så la oss nå se hva som skjuler seg av tall bak det siste komponentet : trykkplaten.
Den har ett spesielt lager som vi ikke kan , pga designet , integrere inn i selve analysen så det tar jeg bort og jeg drar i gang første analyse av trykkplaten.
( lageret sentreres uansett av inngående akslingshylse på gearkassen )
wow , det var nesten en enda større overraskelse enn selve veiven og trykkplaten :
Se på gr / cm avviket : 171,75 gr / cm !
Mer enn 13 gram må vi fjerne før vi nærmer oss vårt krav..
For å klare å få ut så mye vekt må jeg splitte opp og seksjonere ut vekten over flere grader enn ett punkt men etter hvert når jeg også her målet på bedre enn 1,5 gr/cm 🙂
La oss se hvilke uønskede krefter vi nå har kvittet oss med via denne korrigeringen :
( har anvendt for illustrasjonens skyld samme dia som veiv-skinkene for likt sammenlignings grunnlagt mht vekt )
Kommentarer blir egentlig unødvendige.
Da er selve balanseringen ferdig og jeg fikser til en Nano poding og Micro polering til slutt for en fin overflatefinish på lagerflatene .
Før prosess til venstre og etter til høyre :
Da er jeg i mål med evalueringen av kvaliteten på balansekvalitet før mine arbeider og har utført en kvalitetsmessig og dokumentert god balanseringsjobb på denne kundens veivparti.
Her er delene klar til videre arbeider med montering inn i motorprosjektet :
Så hva vi så hente ut av konklusjoner av denne gjennomgangen her ?
Vel , som sagt tidligere så er balanse problematikk svært sjeldent noe en ser med øynene , kanskje det kan lønne seg å være kritisk til arbeidet som en betaler penger for samt stiller du høye krav til ditt motorbygg så MÅ balansearbeidene tilfredsstille disse kravene i enda høyere grad.
Ønsker du å vite litt mer om balanseproblematikk så titt i hovedmenyen på menyvalget : Balansering.
Skulle du ha bruk for noe balanseringsarbeider ta gjerne kontakt for pris / levering.