В автоспорте зачастую все решают мельчайшие детали. Когда внутренние компоненты двигателя находятся под запретом из-за строгих гоночных регламентов, любой прирост мощности приходится искать в других элементах — в деталях, окружающих двигатель. Именно с такой проблемой столкнулся гонщик класса PRO 2, который предположил, что существующий выпускной коллектор сдерживает потенциальную мощность. Чтобы превратить это предположение в измеримый результат, гонщику нужно было решение, основанное на инженерных принципах, а не на догадках.
Именно здесь в дело вступила компания EP9 Autosport — мастерская, базирующаяся в Квебеке (Канада). Известная своим мастерством в реставрации, доработке и тюнинге автомобилей Porsche с воздушным охлаждением, EP9 взялась за проект с тем же профессионализмом и страстью, которые характеризуют ее работу с классическими моделями 911. Опираясь на свой опыт в восстановлении высокопроизводительных двигателей и разработке деталей, которые больше не выпускаются, команда применила свои инженерные знания для оптимизации коллектора и высвобождения неиспользованной мощности.
В этом блоге мы расскажем, как EP9 справилась с технической задачей по перепроектированию коллектора двигателя Roush — высвободив те доли секунды, которые решают все на трассе.
Переосмысление геометрии коллектора: перепроектирование с нуля
Коллектор уже был установлен на двигателе, но его конструкция не подвергалась анализу или расчетам. В исходной конфигурации трубопроводы были проложены исключительно для того, чтобы поместиться внутри шасси. В результате ключевые параметры, такие как геометрия, длина и диаметр каждого трубопровода, не были оптимизированы для сбалансированного потока воздуха и максимальной отдачи двигателя.
Производитель двигателя предоставил общие рекомендации, включая спецификации по диаметру и длине для каждого участка и указания, какие трубы должны быть соединены вместе, однако общий дизайн коллектора оставался неопределенным. Таким образом, проектная команда EP9 должна была начать с чистого листа, разработав новый коллектор, который соответствовал бы этим спецификациям, но при этом вписывался в геометрические ограничения шасси автомобиля.
Сканирование головки блока цилиндров для идеальной посадки
После снятия старого коллектора команда EP9 отсканировала головку блока цилиндров — построенную на архитектуре Ford, — чтобы точно зафиксировать размеры пространства, где должен был быть установлен новый коллектор. Некоторые особенности требовали особого внимания, например, места, где квадратные выпускные порты должны соединяться с круглыми трубами коллектора.
Разводка трубопроводов для оптимального потока
Затем команда использовала модульный пластиковый конструктор, чтобы вручную проложить трубопроводы, определяя их общую форму и расположение, чтобы визуализировать наиболее эффективный путь потока. Поскольку каждый сегмент конструктора соответствовал ровно одному дюйму (2.54 см) в длину, определить общую длину каждого трубопровода было просто.
Преобразование прототипа в CAD-модель
После завершения прототипа EP9 использовала сканер серии HandySCAN 3D|PRO для оцифровки физической модели. Используя модуль Scan-to-CAD Pro, проектная команда могла создавать эскизы и моделировать новый коллектор непосредственно на данных сканирования модульного конструктора, что привело к созданию полной параметрической CAD-модели.
Обеспечение идеальной посадки
В итоге CAD-модель была отправлена на механическую обработку, в результате чего была получена деталь с оптимизированной геометрией и идеальной посадкой в подкапотном пространстве — осязаемый результат безупречно выполненного проектного процесса: от сканирования к CAD-модели и далее к готовой детали.
Как система PRO Series с модулем SCAN-to-CAD Pro преобразовала проектный процесс EP9
3D-сканирующие технологии Creaform уже давно входили в арсенал EP9 и использовались при реставрации Porsche для воспроизводства отсутствующих деталей и улучшения существующих. В таких проектах проектная команда сканировала оригинальную деталь, чтобы получить точные данные для ориентира, и использовала их в качестве основы для проектирования нового компонента.
Сканер серии HandySCAN 3D|PRO вывел проектный процесс EP9 на новый уровень точности. Благодаря продвинутым алгоритмам улучшения полигональной сетки, он создает исключительно чистые данные сканирования даже на сложной геометрии двигателя. Функция Smart Resolution автоматически регулирует плотность сетки, захватывая мелкие детали там, где это необходимо, и ускоряя обработку менее критичных областей. В сочетании с мощным извлечением данных сетки благодаря высокопроизводительным камерам и лазерным линиям, система обеспечивает точные результаты на сложных или контрастных поверхностях. При этом визуализация сетки в реальном времени позволяет инженерам видеть формирование 3D-модели по ходу процесса, гарантируя полное покрытие и качество до перехода к следующему этапу.
Работая в тандеме со сканером HandySCAN 3D|PRO Series, программный модуль Scan-to-CAD Pro — часть пакета Creaform Metrology Suite — оптимизировал проектное workflow EP9. После получения высококачественных данных полигональной сетки инженеры могли быстро очистить и оптимизировать их с помощью инструментов редактирования сетки, прежде чем извлекать геометрические элементы и подготавливать сканы для CAD. Интеллектуальное выравнивание гарантировало, что данные готовы к работе в CAD, упрощая операции создания эскизов и моделирования. Команда EP9 также оценила возможность создавать эскизы прямо на сечениях и строить 3D-модели в той же среде, что сокращало время ручного моделирования. Наконец, параметрический перенос в SOLIDWORKS позволил инженерам без проблем дорабатывать и редактировать модельные объекты, управляемые геометрическими параметрами, в предпочитаемой ими CAD-платформе.
Оптимизация пути от скана к прототипу
С приобретением 3D-принтера EP9 теперь может перейти от концепции к физическому прототипу за один день. Используя комбинированный рабочий процесс сканера HandySCAN 3D|PRO Series и модуля Scan-to-CAD Pro, проектная команда может почти мгновенно перейти от данных сканирования к первому функциональному, пригодному для испытаний прототипу, напечатанному на 3D-принтере, — ускоряя валидацию и обеспечивая более быстрые итерации проектирования.
*«Раньше получение функционального прототипа могло занимать месяцы согласований. Теперь, с HandySCAN 3D|PRO Series и Scan-to-CAD Pro, мы можем пройти путь от скана к CAD и к напечатанному на 3D-принтере прототипу всего за один день. Это полностью изменило правила игры в нашем проектном процессе».*
Феликс Беланже, инженер EP9 Autosport
Разница по сравнению с предыдущими методами измерений поразительна. Раньше детали проектировались, отправлялись на механическую обработку и возвращались спустя месяцы — только для того, чтобы выяснить, что они не подходят по размеру или не работают, как задумано. Часто требовались многократные согласования, прежде чем удавалось получить функциональный прототип.
Сегодня, с помощью 3D-сканирования и 3D-печати, EP9 обычно выполняет всего две или три быстрые итерации для тонкой настройки детали перед механической обработкой. Когда финальная версия готова, никаких дополнительных подгонок не требуется — она просто работает, каждый раз.
Превращение точности измерений в уверенность в проекте
Сканер HandySCAN 3D|PRO Series не просто ускоряет рабочий процесс — он гарантирует, что каждая проектная итерация строится на прочном фундаменте точности. Надежные данные для ориентира устраняют неопределенность и дают полную уверенность в геометрии окружающего пространства, где будет установлен новый компонент.
В автомобильных приложениях, где допуски малы, а доступное пространство ограничено, такой уровень точности критически важен. Будь то разработка компонентов двигателя или других деталей для повышения производительности, знание точных условий установки гарантирует идеальную посадку.
Расширение возможностей команд благодаря интуитивным инструментам
Наконец, в EP9 подчеркивают, насколько интуитивно понятен в использовании сканер HandySCAN 3D|PRO Series. Когда их специалист по сканированию отсутствовал, другой член команды взял сканер и успешно выполнил полное сканирование в течение нескольких минут — без какого-либо предварительного опыта. Эксплуатация устройства, запуск программного обеспечения для захвата данных и завершение сканирования оказались не требующими усилий — и даже приятными.
Результаты: большая эффективность и конкурентное преимущество
С помощью сканера Creaform HandySCAN 3D|PRO Series команда EP9 спроектировала коллектор, отражающий инженерный опыт и внимание к деталям, свойственные команде. Система PRO Series позволила оптимизировать геометрию, улучшить производительность двигателя и добиться ощутимых улучшений на трассе — пилот сразу почувствовал разницу.
Для EP9 сочетание Scan-to-CAD Pro с 3D-печатью полностью преобразовало их проектный процесс. Команда теперь может браться за сложные, уникальные проекты, подобные этому кастомному автомобилю, перепроектировать эксклюзивные детали и — что наиболее важно — делать это эффективно и прибыльно. Без правильных инструментов легко потерять бесчисленные инженерные часы на этапе проектирования. Система PRO Series значительно сокращает это время, позволяя EP9 предлагать высококачественные, индивидуальные решения по конкурентной цене.
С системой PRO Series задачи, подобные этой — обычные в автоспорте, — больше не являются недосягаемыми для небольших мастерских с большими амбициями. Сканируя каждый проект, EP9 также создает растущую цифровую библиотеку конфигураций шасси и двигателей. Эта база данных позволяет им возвращаться к размерам, анализировать прошлые работы и постоянно совершенствовать свои проекты, укрепляя со временем свою инженерную экспертизу.
По сравнению с предыдущими измерительными инструментами, сканер HandySCAN 3D|PRO Series радикально ограничивает итерации методом проб и ошибок. То, что раньше занимало месяцы, теперь может быть достигнуто за несколько дней — неоспоримый прорыв для амбициозной команды, стремящейся к величию в требовательном мире автоспорта.
Что ждет EP9 Autosport в будущем
Подстегиваемые спросом клиентов, в EP9 сейчас готовятся к запуску нового двигателя для Porsche, который объединит вновь спроектированные компоненты с оригинальными деталями. И снова система PRO Series сыграет ключевую роль, документируя каждую окружающую поверхность, чтобы гарантировать, что каждый элемент идеально интегрируется и работает на пределе своих возможностей.
3D-сканеры продолжат двигать вперед творчество и эффективность EP9 — помогая команде экономить время, сокращать издержки и воплощать свои инженерные задумки в жизнь как на дороге, так и на трассе.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-сканирования, 3D-печати и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-сканеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru