Blogi

Kilpa-ajoputkistojen perusteet

Suurimmalla osalla varastopakokaasujärjestelmistä ei ole kykyä siirtää riittävästi pakokaasua moottorin ollessa suurilla nopeuksilla. Joitakin virtausta rajoittavia asioita ovat muun muassa katalysaattorit, pakosarjat, äänenvaimentimet ja muut yhdysputket, jotka lähettävät palamisjäännöksiä pois moottorista.

Tehon lisääntyminen tuo mukanaan pakokaasun määrien suhteellisen kasvun. Näin ollen järjestelmä vaatii enemmän. Tästä syystä otsikkovalmistajat tarjoavat nykyään suurempia putkia kierrosluvun tehon lisäämiseksi.

Koska palamisen sivutuotteet eivät pala kahteen kertaan, pakokaasujärjestelmät, jotka eivät pysty pääsemään eroon pakokaasuista, voivat saastuttaa tuoreen ilman/polttoaineen lataukset. Pakokaasuvirtauksen nopeus on edelleen tärkeä osa tehokasta pakojärjestelmää. Kun kierrosluku on alhainen, virtausnopeus on hidas. Virtausnopeus kasvaa, kun moottorin kierrosluku nousee.

Lisäksi rajoitusten lisääminen hidastaa nopeutta ja tehoa jälleen kerran. Mielenkiintoista on, että sytytyskipinän ajoitus, puristussuhde, nokka-akselin rakenne ja männän tilavuus vaikuttavat myös nopeuteen ja tehoon. Järjestelmän komponenttien, kuten keräilyputkien, mitoitus voidaan määrittää männän iskutilavuuden ja moottorin kierrosluvun mukaan.

Mitä primääriputket tekevät?

Primääriputken ensisijainen tehtävä on asettaa alkuperäinen kierroslukupiste, jossa keräilyputket tuottavat vääntömomentin lisäyksen. Kannattaa muistaa, että imu- ja pakojärjestelmät voidaan säätää eri moottorin kierrosluvuille. Näin ollen on mahdollista kaventaa tai leventää yleistä vääntökäyrää mitoittamalla imu- ja pakojärjestelmät erikseen.

Monet muuttujat ovat vastuussa siitä, miten keräilyputket vaikuttavat moottorin suorituskykyyn. Näitä ovat mm. ensiöputken ja keräimen pituus ja halkaisija. Kerääjissä virtausnopeus määräytyy primääriputken halkaisijan mukaan. Huippuvääntömomentilla keskimääräinen virtausnopeus on 240-260 jalkaa sekunnissa (fps). Tämä määräytyy kuitenkin yleensä laskennassa käytetyn matemaattisen perustan mukaan.

Kun primääriputkien pituutta säädetään, se vaikuttaa huippuvääntömomentin kierrosluvun alapuolella ja yläpuolella tuotetun vääntömomentin määrään. Primääriputken pituuden kasvattamisella saadaan päinvastainen vaikutus kuin pituuden pienentämisellä. Primääriputken halkaisijalla on suuri merkitys vääntömomenttikäyrän määrityksessä.

Mitä tekevät keräysputken kollektorit?

Kollektorit vaikuttavat myös huippuvääntömomentin alapuolella olevaan vääntömomenttiin. Keräintilavuuden lisääminen muuttaa tyypillisesti vääntömomenttia. Huippuvääntömomentin alapuolella kollektori auttaa parantamaan moottoria. Kollektoreiden yhdistäminen lisää myös vääntöä matalilla kierroksilla kollektorin kokonaistilavuuden kasvattamisen seurauksena.

Kollektorin koko

Kun mäntä liikkuu alaspäin, sylinterin paine on pienempi kuin ilmanpaine. Imuvirtausnopeus riippuu tällöin moottorin kierrosluvusta, männän tilavuudesta ja imuputken poikkipinta-alasta. Pakokaasun virtausnopeus riippuu moottorin kierrosnopeudesta, männän siirtymästä, pakoputken poikkipinta-alasta sekä sylinteripaineesta pakosyklin aikana.

Keräysputkien sovittaminen tavoitteisiin

Tietämällä minkä tahansa edellä mainituista kolmesta muuttujasta (kierrosnopeus 1/min, männän siirtymä tai ensiöputken halkaisija), voit yksinkertaisesti määrittää kolmannen muuttujan.

Muistathan aina, että keräilyputkistot ovat vain yksittäinen osa-alue kokonaisvaltaisesta tehoyhtälöstä. Kun etsit keinoa tehon ja suorituskyvyn parantamiseen stock racing- tai drag racing -tilanteissa, keräysputkia tulisi tarkastella vain yhtenä osa-alueena koko puristus-, nokka-akseli-, sylinterinkärki- ja imujärjestelmästä.

Tässä saatu keräysputken pinta-ala ei välttämättä ole yhtä tarkka kuin joidenkin kehittyneiden tietokonemallinnusohjelmien. Se voi kuitenkin silti toimia arvokkaana pika-arvona keräysputken valinnan määrittämiseksi.

Johtopäätös

Pakoputkiston tieteestä on vielä paljon sellaista jäljellä, jota ei voida selittää tässä artikkelissa. On silti tärkeää huomata, että lopullisessa osien yhdistelmässä on otettava kaikki osat huomioon yhtenä kokonaisuutena sen sijaan, että katsot otsakkeita yksittäisinä kokonaisuuksina. Käsittelemällä sitä kokonaisuutena pystyt määrittämään moottorin parhaan kokonaistehon.