Tietoa auton virittämisestä
Turbo
Ahtimen valintaa suunniteltaessa tärkeimpiin kriteereihin kuuluu auton käyttöolosuhteet. Jos moottorin luonteelta halutaan äärimmäistä sitkeyttä ja nopeasti mukaan tulevan vääntökäyrän, on oikein mitoitetut tuplanieluiset pakopesät sekä kuulalaakeri-turbot hyvä vaihtoehto.
Näillä ahtimilla pakopaineen nousu alkaa nopeasti leikkaamaan huipputehoa. Jos mielessä siintää suuret huipputehot, on pakopesän ahtaus ja riittämätön kompura esteenä suurille teholukemille. Tällöin pitää ahdinta suurentaa, jolloin taas turboviive kasvaa. Nykyaikaiset autojen konehuoneet ovat ahtaita ja monesti on tehtävä kompromisseja yhteensopivuuden takaamiseksi. Myös lakipykälät tuovat oman haasteensa katuautojen turbon vaihtoihin. Tämän takia ulospäin näkymättömät vakioahtimeen tehtävät siipipyörien muutokset ovat suosittuja.
Pakosarja
Turboahdetussa autossa pakosarjan pääasiallinen tehtävä on siirtää pakokaasun liike-energia turbon tubiinisiipeen.
Parhaisiin pakosarjan valmistusmateriaaleihin katukäyttöön ja kevyeen kilpakäyttöön kuuluvat ferreettiset rst-materiaalit, kuten aisi 441, 309s.ja 609s. Kilpakäyttöön parhaiten soveltuu 625 inconel. Normaalit rst-ja hst-materiaalit ovat murtumaherkkiä kovissa lämpötiloissa ja värähtelyn alla. Turbo-pakosarjaan kohdistuu huomattavan suuria lämpökuormia, puhumattakaan kilpailukäytössä olevista als-systeemien tuomista lisälämpökuormista, joka sekin asettaa haasteelliset olosuhteet pakosarjan materiaalille. Pakosarjan valmistuksessa työtunnit näyttelevät niin suurta osaa, että materiaalin suhteen ei kannata pihistellä. Pakosarjan valmistuksessa on tärkeää saada putket sylinterikanavien suuntaisiksi ja mahdollisimman jouhevasti pulssi ohjattua pakopesään. On tärkeää ottaa mahdollisen ulkoisen hukkaportin kanavan virtaviivainen asento, koko ja muotoilu huomioon. Kiinassa tuotetuissa pakosarjoissa lähes aina on ongelmana materiaalin laatu, hitsaussauman laatu ja laippojen kierous. Näistä johtuen, ei tule yllätyksenä, jos pakosarjan tiiviste vuotaa, hitsaus purse irtoaa hajoittaen turbon tai materiaalin heikkous johtaa sarjan repeämiseen.
Imusarja/painekotelo
Imusarjan pääasiallisena tehtävänä on johtaa ilma moottoriin.
Imusarjan yksi tärkeimmistä tehtävistä on saada sylinterien täytös mahdollisimman tasaiseksi.Tässä onkin yleinsä ongelma monen vakio imusarjan kohdalla, vaikka virtaus riittäisikin on vaarana jonkin sylinterin vaurioituminen erillaisen täytöksen takia.On myös tapauksia joissa vaan yksinkertaisesti ei virtaus ominaisuudet riitä liian pienien kanavien tai läppärungon osalta.Monien ahdettujen moottorien ongelmana on myös liian pieni painekotelo. Lisäämällä reserviä painekoteloon saadaan yleinsä selkeä huipputehon kasvu.Painekotelon koko ahdetussa moottorissa on oltava minimissään saman kokoinen kuin sylinteritilavuus ja paranee aina suurennettaessa kaksinkertaiseksi asti.Painekotelon muoto olisi oltava mahdollisimman pyöreä, sillä kaikki terävät kulmat aiheuttavat pyörteilyä imusarjaan kulkevassa ilmassa. Painekotelon sisälle asennetaan yleinsä kiihdytys suppilot,pyöreät donitsit tai imusarjan kanava ”runneri” pyöristetään mahdollisimman pyöreäksi.
Välijäähdytin
On joitain autoja, joissa valmistaja on valmiiksi asentanut tarpeeksi hyvin toimivan välijäähdyttimen.
Niissä ei ole tarvetta lähteä ensimmäisenä viritystoimenpiteenä vaihtamaan välijäähdytintä. Nämä ovat kuitenkin harvinaisuuksia, sillä suurimmassa osassa turbo-autoja välijäähdyttimen heikkoutena on pieni koko sekä huono sijoituspaikka, esimerkiksi sisälokasuojassa tai koneen päällä. Halvimmat välijäähdyttimet ovat kennon malliltaan bar and plate, joidenka huonoja puolia ovat huono virtauskyky, jäähdytyskyky ja paino. Laadultaan parempi kenno on fin and tube. Mitä paremmin kenno virtaa, sitä vähemmän ahdin joutuu tuottamaan niin sanottua turhaa painetta, laskien lämpökuormaa niin pakopuolelta kuin ahtopuolelta. Välijäähdyttimen päätyjen muotoilulla on hyvin suuri merkitys ilman tasaisen välijäähdyttimeen jakautumisen varmistamiseksi. Jouhevat ja pyöreät muodot on kaiken a ja o. Huippukennoissa on pillien väliin tehty terävät peltiluiskat jotta ilma ei törmäisi pillien välissä olevien jäähdytysrivojen osuuteen. On myös tärkeää saada jäähdytysviima johdettua jäähdyttimen läpi, jotta saataisiin kaikki keulasta tuleva ilma jäähdyttimen läpi. Voidaan karkeasti ajatella, että viisi astetta kylmempi imuilma tuottaa prosentin verran enemmän tehoa ja jokainen tiukkasäteinen 90 asteen mutka vähentää saman verran. Hyvällä välijäähdytyksellä voidaan laskea jopa 100 astetta ahtoilman lämpöä.
Downpipe
Downpipe on pakoputkiston ensimmäinen osa heti turbon jälkeen ja täten usein myös ensimmäisenä vaihdon tarpeessa viritystoimenpiteitä suunniteltaessa.
Pakokaasut ovat kuumimmillaan heti turbon jälkeen ja täten tarvitsevat eniten tilaa virratakseen. Jos ahtimessa on sisäinen hukkaportti, on tärkeää ottaa huomioon sen virtaus downpipea valmistaessa. Jos hukkaportin virtaus ahdistaa turbiinipyörän virtausta, näkyy se hukkaportin auetessa selvänä notkahduksena dynokäyrässä. Jos downpipe aijotaan suurentaa suuremmaksi kuin ahtimen turbiinisiipi, olisi se hyvä tehdä noin kymmenen senttimetrin päässä ahtimesta, varmistaen mahdollisimman hyvän virtauksen. Turboautolle huono virtaus pakopuolella on vahingollista, koska lämpötilat ja pakopaine nousevat. Vastapaine on myrkkyä!
Pakoputkisto
Useiden autojen pakoputkiston virtauskyky on heikko huonojen katalysaattorien sekä vaimentimien ja pienen putkikoon takia.
Usein valmistaja on joutunut tekemään kompromissejä matkustusmukavuuden ja lainsäädännön takia. On selvää, että jos vaihtaa katalysaattorin sekä vaimentimet että suurentaa putkikoon, desibelit nousevat. Äänimaailmaan pystyy vaikuttamaan kuitenkin putkikoolla ja erilaisiin toimintaperiaatteisiin perustuvilla vaimentimilla sekä putken pään muotoilulla ja sijoittamisella. Diesel-autossa ääni ei pääse muodostumaan ongelmaksi. Pakoputkistolla on turbo-autossa ratkaiseva merkitys moottorin toiminnan kannalta.
Dump/By-pass-venttiili
Tavanomaista dump sekä by-pass-venttiiliä ohjataan imusarjan alipaineella. Dumb-venttiili sekä by-pass-venttiili sijoitetaan ahtoputkistoon mahdollisimman lähelle läppärunkoa. Dumb-venttiilin päästäessä ylimääräisen ilman ulkoilmaan, by-pass-venttiilillä se johdetaan letkua pitkin turbon imupuolelle.
Dump-venttiili pienentää ahtimelle päin menevää paineiskua vaihteen vaihtojen ja moottorijarrutuksen yhteydessä, täten pitäen ahtimen pyörintänopeuden korkeampana, jotta moottori reagoisi nopeammin uuteen kaasun painallukseen.
Puristussuhde
Turbomoottorien ja vapaastihengittävien ottomoottorien suurimpia eroja ovat puristussuhde.
Vapaastihengittävien moottorien puristussuhde on yleensä 10-11/1. Turbomoottoreiden puristussuhde on 8-9/1. Kautta aikojen turboahdettujen kilpa-autojen puristussuhteet ovat olleet korkeita kilpapolttoaineiden takia. Myös katukäyttöön on nykyään mahdollista nostaa turbomoottorin puristussuhdetta markkinoille tulleiden etanolipitoisten polttoaineiden ansiosta (E85). Korkean puristussuhteen takia turbomoottorin alakierrosalueen vääntömomentti kasvaa.
Jarrut
Monien autojen vakiojarrut ovat kohtalaisen kehnot jo vakiotehoille. Pyöräpidon parantuessa ja moottoritehon lisääntyessä jarruilta aletaan vaatimaan huomattavasti enemmän.
Vakiojarruja voi hiukan parantaa paremmilla jarrupaloilla, teräspunos jarruletkuilla sekä uritetuilla jarrulevyillä, mutta näillä ei ihmeisiin pystytä. Suurentamalla jarrulevyn kokoa sekä jarrusatuloita saadaan jarrutehoa huomattavasti lisää. Katukäytössä on suosittua käyttää jonkun tuotantoauton isompia jarruja (esimerkiksi Mitsubishi Evo) tai after market- jarrusarjoja (esimerkiksi D2 K-Sport tai Wilwood). Jarrut ovat sanonnan mukaan vauhdin surma mutta kilpa-autoissa näistä osista ei tingitä, joten osiksi valitaan yleensä AP-Racing tai Alcon.
Moottorinohjaus
Tehtäessä mekaanisia muutoksia moottoriin (turbon vaihto, nokka-akselit, pakoputkisto jne.), on moottorinohjaukselle niin sanotusti annettava uudet parametrit.
Suurimman osan uusien autojen moottorinohjaukisista pystytään uudelleen ohjelmoimaan. Kuitenkin esimerkiksi vanhemissa autoissa ohjelmointi mahdollisuutta ei ole tai ohjelmointia ei voida suorittaa halutulla tavalla. Silloin joudutaan turvautumaan markkinoilla oleviin jälkiasennettaviin moottorinohjauksiin. Moottorinohjausta valittaessa on määriteltävä kriteerit mitä toimintoja tarvitaan. Lähes kaikilla moottorinohjauksilla päästään samaan huipputehoon, mutta toiminnallisesti moottorinohjausten välillä on suuriakin eroja. Moottorinohjauksen asennus tarkoittaa niin itse tietokoneen ecun kuin osan antureista ja moottorin johtosarjan uudelleenrakentamista. On myös olemassa moottorinohjauksia, ecuja, jotka käyvät suoraan vakio ecun paikalle, vakiojohtosarjan kaveriksi. Kalliista moottorinohjainlaitteesta ei ole hyötyä, jos sitä ei osata asentaa ja säätää rautaisella ammattitaidolla.
