Moottorin virittäminen

Yleensä tehon lisäämisessä kannattaa käyttää lähtökohtana 1300 tai 1600cc moottoria, koska pienempien moottoreiden ominaisuudet eivät sovellu virittämiseen yhtä hyvin. Moottorin voi rakentaa joko hyödyntämällä vanhoja osia, mutta halutessaan myös täysin uusista osista.

Yleisimpiä tapoja virittää moottoria ovat tilavuuden lisääminen, kuten esim. pitkäisku-kampiakseli ja/tai isommat männät ja sylinterit, polttoaineensyötön parantaminen (tuplakaasuttimet, turbot yms.), sylinterikansien virtausten lisääminen, nokka-akselin vaihto pitkäkestoisempaan / korkeanostoisempaan, puristusten nostaminen, venttiilikoneiston päivitys korkeanostoisempaan, osien keventäminen, pakoputkiston virtausten parantaminen ja sytytyksen tehon ja tarkkuuden lisääminen. Tärkeä tekijä katumoottorissa on tietysti myös luotettavuuden säilyttäminen.

Moottorin tärkeimmät komponentit virittämisen osalta:

Kampikammio

Kampikammioista on yleisesti saatavilla alkuperäinen AS-21 / AS-41 magnesiumvalu tai Autolinean erilaiset alumiiniset jälkituotanto-kampikammiot. (jotkut käyttävät kuplan kampikammiosta virheellisesti sanaa "lohko", mutta me pitäydymme oikeassa sanavalinnassa).

Suosittelemme vähintään AS-41 kammiota yleisviritykseen ja alumiinisia versioita rankempaan virittämiseen. Alumiinisissa on yleensä lisäominaisuuksia valmiina, kuten holkitettuja runkolaakeripukkeja, vahvistettuja valuja, korotettua kattoa / rouhittua sisäosaa pitkäiskuista kampiakselia / kiertokankia varten sekä muuta parannusta.

Alakerta

Tähän liittyy kampiakseli, kiertokanget, laakerit, sylinterit / männät, nokka-akseli / ratas ja nostajat, öljypumppu ja sen lisäosat sekä vauhtipyörä kytkinosineen.

Kampiakselit

Kampiakseleista on saatavilla viritysversioita aina vakiosta 69mm iskusta aina 86mm saakka. Materiaalina käytetään yleensä 4140 tai 4340 chromolyä, joka soveltuu erinomaisesti monipuoliseen käyttöön ilmajäähy-moottorissa. Mitä pidempi isku, sen pidemmälle mäntä ylettää yläkuolokohdassaan.

86mm akselissa se ylettää 8,5mm pidemmälle per puoli kuin vakioakselilla. (86mm-69mm / 2). 78mm kampiakselin kanssa (vain 4,5mm per puoli lisää) ei kiertokangille vielä tarvitse tehdä liiemmin tilaa kampikammiossa, mutta sitä pidemmät iskut vaativat yleensä tilan tekemisen kampikammion kattoon / sylintereiden vastinpintojen alle.

Nämä tekee tee-se-itse-mies tallissaan, jos vain kärsivällisyyttä riittää. Sylintereiden alle on saatavilla erikorkuisia korotusrenkaita iskun lisäyksen kompensoimiseksi.

Kampiakselin kiertokangen kaulat ovat lähes poikkeuksetta joko VW-, tai Chevy-mitoituksella. VW-mitoitus on hieman paksumpi ja sen vuoksi jonkin verran kestävämpi. Luonnollisesti tähän kaulaan käyvät kaikki VW-mitoituksen kiertokanget.

Chevy-kaula on kapeampi ja sen hyöty syntyy juuri vähemmän tilaa vaativasta mitoituksesta. Tämä on erityisen tärkeää pitkissä iskuissa (+84mm), jossa kampikammion tila käy ahtaaksi. Käytännön kestävyyseroa on marginaalinen ja molemmat mitoitukset soveltuvat siksi kaikkeen käyttöön hyvin.

Akseleita on markkinoilla runsaasti erilaisia ja laatu vaihtelee valmistajakohtaisesti. Vanha "viisaus" siitä, että edullinen akseli ei voi olla hyvä on kehittyneiden valmistusmenetelmien ansiosta roskakoriin heitettävä ajatus.

Toki hinta kertoo yleensä laadusta, eli ostamalla yli 1000 euron kampiakselin todennäköisesti saa kestävän akselin, mutta myös edullisesti voi saada aikaiseksi niin kiihdytys-, kestävyys-, kuin katuajoon suunnitellun voittajamoottorin.

Kiertokanget

Kiertokankia on käytännössä kolmea mallia, eli vakioita, I-profiilisia chromolykankia sekä H-profiilisia huippukankia. Vakiot soveltuvat vakiokoneisiin ja heikoin lenkki niissä on yleensä vakiomallinen pultin kiinnitys, mikä rikkoutuu helposti korkeilla kierroksilla / puristuksilla.

I-profiiliset chromokanget ovat vahvistettu versio vakiokangista ja tarjoavat erittäin hyvän vastineen pienelle lisähinnalle. Käytännössä I-profiilit ovatkin lähes saman hintaset vakiokankien kanssa, joten ne ovat hyvä sijoitus.

Mikäli iskunpituuden lisääminen on mielessä, niin H-profiiliset kanget ovat paras valinta kestävyytensä, sekä sen vuoksi, että ne vaativat alalenkin osalta huomattavan vähän tilaa kampikammiossa, vähentäen kammion rouhinnan tarvetta.

H-profiilit ovat myös muotonsa vuoksi kestävämmät kuin muut kanget ja käyvät myös siihen tiukista tiukimpaan myllyyn. Hintaero kaikilla kangilla on pieni, joten kannattaa harkita valintaa tarkkaan.

Laakerit

Laakerit ovat erittäin tärkeä komponentti moottorin kestävyyden kannalta.

Runkolaakerit asettuvat kampiakselin ympärille ja niitä on saatavilla eri ali/ylikoossa akselin ja kampikammion sovittamiseksi yhteen. Mikäli akselia on hiottu tai kampikammio aarporattu / kampikammion vauhtipyörän pään laippaa sorvattu kapeammaksi, niin tarvitset ali/ylikoon laakerit. Paras tapa varmistua kokotarpeesta on viedä osat koneistamolle tarkistettavaksi. Tällöin saat myös arvion osien tilasta yleensä ja soveltuvuudesta projektiisi.

Kiertokangen laakerit asettuvat kiertokankien ja kampiakselin kaulojen väliin. Näitäkin on saatavilla eri kokoisina aina vakiokoosta 1.00mm ylikokoon sekä VW-, että Chevy-mitoituksella. Aiemmin käytössä oli myös Porsche-mitoituksen kaulat, mutta näitä ei juurikaan enää markkinoilla näy.

Nokkalaakerit pitävät nokka-akselin paikoillaan. Näitä laakereita on käytännössä kahta mallia, vakiota ja ns. HD-mallia. HD-mallin ero on se, että siinä yhden nokkapukin laakerissa on tukikaulukset molemmin puolin. Tämä auttaa pitämään nokan tiukemmin paikallaan kampikammiossa, mutta vaatii myös hieman sovittelua asennusvaiheessa.

Perinteisesti markkinoita on hallinnut kaksi merkkiä, Mahle ja Kolbenschmidt. Näistä jälkimmäistä on yleisesti pidetty laadukkaampana merkkinä. Viime vuosina molemmat yhtiöt ovat kuitenkin myyneet toimintojaan eri suuntiin ja valmistavat vain pienen osan laakereistaan itse.

Mahle on myynyt osan valmistuksestaan Clemexille ja Kolben on puolestaan vähentänyt omaa tuotantoaan merkittävästi, pienentäen näin valikoimaa huomattavasti. Markkinoille on tullut uusia toimijoita, kuten esim. Silverline, joka on menestyksekkäästi vallannut alaa laadukkaiden laakereidensa avulla.

Hankit laakerit sitten minkä merkkisenä tahansa, niin suosittelemme tänä päivänä kaikille koneenrakentajille laakereiden tarkkaa mittaamista ennen asentamista. Vain tällä tavoin varmistat, että ne ovat muodoissaan ja täyttävät tarkan rakentajan laatuvaatimukset. Helpointa lienee viedä laakerit koneistamolle samalla, kun siellä teettää akselin yms. tasapainotukset.

Männät/sylinterit

Mäntiä ja sylintereitä on myös runsaasti erilaisia, aivan vakiosta valumännistä aidosti taottuihin huippumäntiin ja kaikkea siltä väliltä. Vakiomoottori pärjää erinomaisesti kaikilla tarjolla olevilla sylinterisarjoilla, joten sellaisen voi ostaa huoletta ja asentaa moottoriinsa, kunhan pitää huolen siitä, että asennus tapahtuu ammattimaisesti ja oikein.

Parempaan moottoriin suositellaan ns. taotuilla männillä varustettuja sarjoja. Taottuja mäntiä on erilaisia ja takomistavat eroavat toisistaan huomattavasti.

Esim. AA-Performancen taotut männät ovat edulliset, mutta laatu on silti saatu pysymään erittäin korkeana ja ne kelpaavat jopa esim. rankkoihin kestävyysajoihin ja huippukierroksia kiertäviin jokkismoottoreihin mukisematta.

Mahlen männät ovat tunnetusti hyvin laadukkaat, joskin hinta on niissä viime vuosina noussut merkittävästi. Kisamäntiä myyvät esim. Wiseco ja JE ja heidän takoprosessinsa ovat vielä astetta paremmat ja männät siksi selvästi arvokkaammat.

Mäntiä on saatavilla kuplan moottoriin yleensä joko ns. vakioiskulle (39,6mm lakikorkeus) tai pitkäiskuversiona, eli n. 35mm lakikorkeudella. (lakikorkeus -> männäntapin keskeltä männän laelle). Toisin sanoin, mikäli hankit pitkäiskumännät, niin isku lyhenee n. 4,6mm per puoli, johtuen männän mataluudesta.

Korjataan tässä yleinen väärinkäsitys, eli ei ole varsinaisesti olemassa erillisiä "lyhytiskusarjoja" tai "pitkäiskusarjoja", vaan kaikki sarjat tulevat samanpituisilla sylintereillä ja vain mäntien korkeudet eroavat. Erikseen on sitten ostettavissa erityisen pitkiä sylintereitä, jos erityisen pitkäiskuinen moottori sitä edellyttää.

Jokainen sylinterisarja pitää sovittaa halutun kampiakselin iskun ja kiertokankien pituuden kanssa sopivaksi, jotta saavutetaan haluttu dekkikorkeus (dekkikorkeus = yläkuolokohdassa männänlaen ja sylinterin yläreunan väliin jäävä alue, vaikuttaa puristuksiin).

Helpointa on tietysti ostaa 69mm iskun kampiakseli (vakio) ja laittaa siihen 69xXX -sylinterisarja. Tällöin koneen mitat eivät muutu ja virimoottorin saa melko helposti aikaiseksi. Esim. 69mm 4140 chromolyakseli + 94x69mm sarja antaa 1915cc moottoritilavuuden.

Hankit sitten AA:n, Mahlen tai esim. JE:n huippumännät / sylinterit niin varmista aina ennen kasausta, että välykset ovat männissä / sylintereissä oikein. Tämä suoritetaan mittaamalla osat tarkasti ja tarvittaessa hoonaamalla sylinterit riittävästi. Pyydä ehdottomasti koneistamoasi tekemään tämä aina uuden sylinterisarjan kanssa, ellei sinulla ole osaamista / työkaluja tehdä sitä itse.

Nokka-akseli / nostajat

Nokka-akselin valinta vaikuttaa käytettäviin puristuksiin, venttiilikoneiston nostoon, käytettävään kierrosalueeseen, kierrosherkkyyteen, vääntöön, polttoaineenkulutukseen yms, joten sen valinnassa kannattaa olla erityisen tarkkana. Usein mietitään vain asteita, kun nokista puhutaan, mutta se osoittaa tietämättömyyttä nokan toiminnasta ja tärkeydestä moottorin osana.

Nyrkkisääntönä vääntävään ja mukavasti ajettavaan katumoottoriin (1600-1915cc, max. n. 5000rpm) kannattaa valita alle 290 asteinen ja kohtuullisen pienellä nostolla varustettu nokka. Tällöin moottorin vääntö säilyy hyvänä riippumatta käytetyistä apulaitteista ja polttoaineensyötöstä. Kun tilavuus suurenee niin moottori hengittää / vääntää paremmin, jolloin nokka voidaan valita vapaammin käyttötarkoituksen mukaan.

Nostajat ovat nokan kanssa naimisissa ja niiden valinta vaikuttaa niin paketin kestävyyteen, kuin venttiilikoneiston keveyteen -> Kierrosherkkyyteen ja venttiilijousiin. Moottorissa on harvoja paikkoja, jotka joutuvat niin kovalle koetukselle kuin nokan rampit ja nostajien pohjat johtuen siitä, että ne ovat jatkuvassa kosketuksissa toisiinsa.

Yleensä nokka / nostajat kannattaa ottaa samalta valmistajalta, koska näin varmistutaan, että materiaalit ovat keskenään yhteensopivat. Nostajia on saatavilla runsaasti erilaisia, eri lautaspaksuudella, halkaisijalla, painolla ja eri materiaaleista valmistettuina.

Erittäin tärkeä aspekti nokan ramppien ja nostajien kestävyyden kannalta on moottoriöljy. Tänä päivänä ennen öljyissä käytetyt lisäaineet, kuten esimerkiksi sinkki on tehokkaasti korvattu muilla aineilla, mikä vaikuttaa ratkaisevasti osien kestävyyteen. Käytä siksi aina moottorissasi öljyä, joka sisältää jo itsessään sinkkiä tai osta sitä lisäaineena. Tämä on ainoa tapa varmistaa nokan / nostajien selviäminen niin sisäänajosta kuin jatkuvasta käytöstä.

Nokkarattaita on saatavilla erilaisia, erilaisilla säätömahdollisuuksilla varustettuina. Helpointa on tyytyä tavalliseen ns. kolmeniittiseen nokkapyörään mutta mikäli koneesta halutaan kaikki mahdollinen teho irti niin suorahampaiset rattaat vievät pyöriessään vähemmän konetehoa. Myös ajoituksen säätö suorahampaisilla ja säädettävillä rattailla voi olla ratkaiseva tekijä moottorin tehojen löytämisen kannalta.

Öljynkierto

Öljypumppu, joka kierrättää moottoriöljyn kampikammion ja tarvittavien lisäosien läpi (esim. Full-flow suodattimen, lisäjäähdyttimen, sumpun) kannattaa valita järkevästi. Paineen pitää olla riittävä, mutta liiallinen paine rikkoo helposti esim. suodattimen. Ja ei, ilmajäähdytteisessä moottorissa ei ole öljynlauhdutinta. Lauhdutin muuttaa höyryn takaisin nestemäiseksi aineeksi ja niin kuumana ei kuplankaan kone käy, että öljyä tarvittaisiin lauhduttaa. Puhumme aina jäähdyttimestä.

Lisäinfoa tulossa näistä:

Sylinterikannet ja venttiilikoneisto, eli työntötangot, suojaputket ja keinuvivusto.

Kaasutin / kaasuttimet / läppärungot / imusarjat / vivustot ja kaikki niiden lisätarpeet.

Virranjakaja / puola / sytytysjohtimet ja tulpat sekä latausjärjestelmä.