Ahtaminen Haettaessa lisätehoa moottorista kaksi keinoa on ylitse muiden, iskutilavuuden kasvattaminen ja ahtaminen. Perinteisin keino on kasvattaa iskutilavuutta, mutta sillä on haittapuolensa. Moottorista tulee iso ja painava, ja se toimii suurimman osan aikaa hyvin huonolla hyötysuhteella, eli kulutus on suuri. Ahtaminenkaan ei ole uusi keksintö, mutta se on keinona nykyäänkin käytössä lähinnä dieseleissä. Ahtamisen etuja on mm. moottorin pienuus ja keveys, sillä pienestäkin ahdetusta moottorista saadaan tarvittaessa hyvinkin tehokas. Ahtaminen myös parantaa moottorin hyötysuhdetta, eli sama teho tuotetaan pienemmällä kulutuksella kuin vapaastihengittävässä. Myöskin osakuormalla ahdettu kone on taloudellisempi, sillä ahdettu kone kuluttaa paljon vain kun ahtopaine on korkealla eli tehoa käytetään. Ahtamisen suurin haittapuoli on kallis hinta, sillä tekniikka on kallista ja ahtaminen asettaa moottorin osille varsin suuret kestävyysvaatimukset, joten itse perusmoottoristakin tulee tavanomaista kalliimpi. Ahdetun koneen rakentamisessa tarvitaan lisäksi paljon erikoistietämystä, minkä johdosta moottorin rakentaminen itse on ainakin alkuun huomattavasti vaikeampaa kuin vapaastihengittävän. Vaihtoehtona on käyttää ammattilaisten apua, mutta se on kallista. Mekaaninen ahdin Ahtimia on kahta päätyyppiä, mekaanisia eli "remmihtimia", sekä pakokaasu eli turbiiniahtimia, lyhyesti turboahtimia. Mekaaninen ahdin ottaa tarvitsemansa tehon moottorin kampiakselilta yleensä hihnan välityksellä, ja tuo hihna pyörittää kompressoria joka pumppaa ilmaa moottoriin. Mekaanisen ahtimen hyviä puolia on välitön reagointi kaasuun, ahdin seuraa tarkasti moottorin kierroksia ja ahdin toimii tyhjäkäynniltä alkaen. Haittapuolia on turboahdinta huonompi hyötysuhde, sillä mekaaninen ahdin käyttää toimiakseen enemmän moottorin tehoa kuin turboahdin, ja siten lisää kulutusta jonkin verran. Mekaaniset ahtimet myös yleensä toimivat tehottomammin yläkierroksilla kuin turbot. Turboahdin Turboahdin käyttää toimiakseen pakokaasujen hukkatehoa. Ahtimessa on turbiinipyörä, jota moottorin pakokaasut pyörittävät. Turbiinin kanssa samalle akselille on rakennettu kompressori, jota turbiini pyörittää. Turboahtimen pyörintänopeus saattaa täydellä kaasulla olla lähemmäs 200 000 kierrosta minuutissa ja lämpötila yli tuhat astetta, joten sinänsä yksinkertainen laite on varsin kallis valmistaa. Tästä johtuu turboahtimen kallis hinta. Turbon hyviä puolia on sen erinomainen hyötysuhde, sillä se käyttää pääasiassa pakokaasujen hukkatehoa toimiakseen. Turbo on myös hyvin tehokas ahdin, sillä on helppoa rakentaa hyvinkin tehokkaita moottoreita. Turbo myös toimii hyvin lähes koko kierrosalueella. Haittapuolia on matalimmilla kierroksilla joissain koneissa tehottomuutta, kun pakokaasujen virtaus ei riitä pyörittämään ahdinta riittävästi. Samasta syystä saattaa esiintyä turboviivettä, joka on sitä pahempi mitä isompaa ahdinta käytetään. Viive johtuu siitä, että ahtopaine ei ehdi nousta heti kun painetaan kaasua, syynä on että ahtimelta kestää hetken aikaa että se saa kerättyä riittävästi kierroksia toimiakseen riittävän tehokkaasti. Moottorin muut osat Ahtaminen asettaa erityisiä vaatimuksia moottorin rakenteille. Osien lämpörasitukset ovat paljon suuremmat kuin vapaastihengittävässä, samoin palopaine on reilusti suurempi. Erityisesti männät ovat suurella kuormituksella, ja ahdetussa moottorissa onkin hyvä käyttää siihen tarkoitukseen tarkoitettuja takomäntiä, jotka ovat kestävämpiä kuin valetut vakiomännät. Puristussuhde tulee olla matalampi kuin vapaastihengittävässä, sitä voi laskea turbomännillä joiden puristuskorkeus on pienempi kuin vakiomännillä, tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää vakiota paksumpaa sylinterinkannentiivistettä. Kannentiiviste on ahdetussa koneessa kovalla rasituksella, ja vakiotiiviste saattaakin pettää. Ahdetussa koneessa voidaan käyttää esimerkiksi kuparista kannentiivistettä, ja sylinterien ympärille lohkon ja kannen väliin koneistettuun uraan voidaan asentaa metalliset renkaat jotka pitävät paineet hallinnassa. Kevyesti ahdetussa koneessa ei kuitenkaan tarvitse ryhtyä tällaisiin erikoistoimiin, vähempikin yleensä riittää. Ahdetun koneen pakoventtiilit ovat alttiina melkoisille lämmöille, ja venttiileinä voidaankin käyttää natriumtäytteisiä venttiileitä jotka pysyvät paljon viileämpinä kuin vakiomalliset. Välijäähdytin Välijäähdytin eli intercooler on yksi tärkeimpiä osia ahdetussa autossa. Paineenalainen, kokoonpuristettu ilma kuumenee, ja välijäähdyttimen tehtävä on jäähdyttää tuota ilmaa. Viileämpi imuilma vähentää moottorin lämpörasituksia, mikä parantaa moottorin luotettavuutta ja pidentää käyttöikää. Viileämpi ilma on myös tiheämpää, eli viilemmällä ilmalla saadaan enemmän tehoa. Moottorin kunto Kasvaneiden rasituksien vuoksi moottorin tulee olla hyvässä kunnossa jos sitä ruvetaan ahtamaan. Paras vaihtoehto on tehdä moottorille samalla täysi remontti, jolloin kunnosta voidaan olla varmoja. Erityisen tärkeää on öljypumpun kunto. Varsinkin suuremmilla ahtopaineilla ajettaessa ovat myös laakerit kovalla rasituksella ja silloin onkin hyvä käyttää vakiota kestävämpiä laakereita. Sytytyslaitteiston ja polttoainepuolen toiminta on myös kriittistä, sillä väärin ajoitettu sytytys tai liian laiha polttoaineseos aiheuttaa erityisesti ahdetussa koneessa todella korkeita palamislämpötiloja, jotka hyvin helposti sulattavat männät. Jos ahdetun koneen säädöistä on epäilystä on syytä välttää sillä ajamista kunnes säädöt on tarkistettu.
|