【第1549期】北美工作站特别报道|每分钟14000转！利用3D打印技术美国加州州府萨克拉门托市的加州州立大

每分钟14000转！利用3D打印技术改善的赛车引擎部件就是这么给力

美国加州州府萨克拉门托市的加州州立大学（CSU）利用Carbon公司的DLS 3D打印技术为其赛车队改善引擎部件，使主引擎效率提高近43%。

加州州立大学的Hornet Racing赛车队是国际汽车工程师协会（SAE）方程式赛车比赛的参赛队伍，而这项传统赛事从1980年至今已经走过了38个年头。今年加州州立大学大黄蜂车队为其使用的本田CRBR600RR系列4缸引擎重新设计了进气歧管，并利用刚性聚氨基甲酸酯（RPU）70材料通过3D打印的方式来完成了一系列的特殊设计。而在配有新型组件引擎的帮助下大黄蜂车队在赛事中取得了其历史最好成绩。

大黄蜂车队使用的本田引擎有四个44毫米的独立节气门，这些节气门控制着流入引擎的空气从而最大限度地发挥引擎的效率。应赛事的要求，只能由一个独立节气门控制四个气缸。而SAE方程式赛车同时要求必须要在节气门后安装一个20毫米的限流器，从而再次减少气流进入量。

根据引擎原有的状态，加入这些设计之后会对加速性能产生严重削弱的影响，甚至在极端情况下除了动力输出滞后外会导致赛车很难连续顺畅的驾驶。而这些都需要工程师通过设计来进行解决。

为了遵循赛事要求，同时提升引擎的动力表现，大黄蜂车队的工程师决定重新设计，替换其传统的铝制进气歧管。原先的进气歧管是通过加工焊接由多个部件组合而成。而新型的进气歧管则需要优化进气气流，并将平衡引擎内气压的充气箱结合到一起，从而实现最小的边层构造，降低整个进气歧管的重量。

要完成这一点，传统的加工焊接技术是难以做到的。大黄蜂车队的工程人员引用了Carbon公司的数字激光合成技术（DLS）来利用RPU70材料3D打印了新型的进气歧管。而RPU70材料具有45MPa的抗张力强度以及UL94HB的耐燃等级。

Carbon公司已经为其专利的Continuous Liquid Interface Production（CLIP）3D打印技术进行了D轮融资，并且开始于Incase合作制造3D打印手机外壳并开始发售，相比于其他现有的DLS 3D打印技术依然处于设计原型模具来说是非常成型的。

全新设计优化的3D打印进气歧管可以在无需其他额外步骤的情况下融入众多复杂的结构设计，快速地制作出来，并且可以大大提升引擎的效率。其中7英寸的灯泡型设计代替了量英尺长的扩散器以及充气箱，这种设计帮助空气更直接地吸入燃烧室从而避免赛车失去动力。另外传统的焊接式组件也被集成化新型组件代替，不但提升了引擎性能、降低了车辆重量、提高了赛车的速度，对平衡性也由一定的优化作用。