Avainsana: tehoputki

2-tahtimopon tehoputki

Posted on by Tuomo Puustinen

Mopon tehoputkesta kysytään paljon ja sen ominaisuudet, vaikutukset ja toiminta ovat monille epäselviä. Tässä tekstissä kerrotaan hieman perustietoa 2-tahtisen mopon tehoputkista. Erityisesti 2-tahtimoottorissa tehoputkella on merkittävä vaikutus moottorin toimintaan. 2-tahtimoottorissa pakopuolen virtauksilla on suuri vaikutus koko moottorin toimintaan. Tästä syystä 4-tahtisten mopojen pakoputkissa alkukäyrä on yleensä koko matkalla halkaisijaltaan saman paksuinen, kun taas 2-tahtisen mopon tehoputken alkupäässä on ns. paisuntakammio. Paisuntakammion tehtävänä on kierrättää pakoputkeen saapuvia pakokaasuja niin, että putkistoon muodostuu paine-eroja, jotka tehostavat sylinterin huuhtelua kaasujen vaihdon aikana. Hyvin suunniteltu tehopakoputki tuottaa ns. ”kaiun”, joka työntää kaasujen vaihdon yhteydessä osan palamattomista kaasuseoksista takaisin sylinterin palotilaan. Näin saavutetaan palotilaan ylitäyttö, joka aiheuttaa voimakkaamman räjähdyksen palotilassa ja näkyy ajossa tehopiikkinä. Koska kaasuvirtaukset eivät toimi samalla tavalla eri määrillä kaasua, joudutaan tehoputki muotoilemaan niin, että se on tehokkaimmillaan tietyllä kierroslukualueella. Tästä johtuu, että tehoputkella varustetussa mopossa tehopiikki toteutuu juuri tietyllä kierrosalueella. Koska sylinteri ei päästä pakokaasuja ulos tasaisesti, vaan männän liikkeen mukaan sarjoina, on pakoputken myös pystyttävä tasaamaan ulos virtaavan pakokaasun määrää, jotta pakoputkeen ei pääse muodostumaan tyhjiötä, joka vetäisi pakokaasua takaisin sisälle.

Tehoputken toinen merkittävä osa on äänenvaimennin, johon pakokaasut virtaavat paisuntasäiliön jälkeen. Äänenvaimentimen merkittävä ominaisuus tehon kannalta on kaasujen virtausvastus ja siitä aiheutuva pakokaasujen vastapaine. Parhaan tehon saavuttamiseksi kannattaa tehoputkea käyttää aina saman valmistajan kyseiseen tehoputkimalliin suunnitteleman äänenvaimentimen kanssa.

Koska tehoputki muuttaa kaasujen määrää sylinterin palotilassa, on tehoputken asennuksen yhteydessä tärkeää varmistaa myös polttoaineen oikea määrä. Tämä tarkoittaa joko suuremman kaasuttimen asentamista mopoon, tai olemassa olevan kaasuttimen suuttimien vaihtoa. Joissakin tehopakoputkissa tulee mukana myös sopivan kokoinen suutin, tai sen asennusohjeissa voidaan neuvoa sopivan kokoinen suutin, mutta yleensä paras lopputulos saavutetaan testaamalla juuri omaan malliin sopivat suuttimet. Tehoputken oston yhteydessä kannattaa ostaa suutinlajitelma, tai useampi eri kokoinen suutin, joilla voi testaamalla hakea parhaiten toimivan koon.

Tehoputken E-hyväksyntä

Monet tehoputkivalmistajat suunnittelevat pakoputket niin, että ne ovat tieliikennehyväksyttyjä (eli E-hyväksyttyjä). Tieliikenteeseen hyväksyttyjen pakoputkien tulee säilyttää mopon suurin sallittu teho, täyttää äänenvoimakkuusrajat sekä tietyt päästövaatimukset. Pakoputken tehon kannalta nämä tavoitteet ovat huono asia. Monissa tehoputkissa on alkukäyrän alkuun hitsattu ns. ”kuristusprikka”, eli metalliprikka jonka keskireikä on pienempi, kuin varsinaisen pakoputken reikä. Tehoputken parhaan hyödyn saa irti irroittamalla tämän kuristusprikan, mutta tällöin on muistettava, että mopo ei enää täytä tieliikennevaatimuksia.

E-hyväksyntä toteutetaan mopomallikohtaisesti. Vaikka jokin tehoputki on E-hyväksytty, tämä ei automaattisesti tarkoita, että tehopakoputki on tieliikenteessä laillinen missä tahansa mopomallissa. E-hyväksyttyä tehoputkea ostettaessa on varmistettava, että kyseinen putki on E-hyväksytty juuri siihen mopomalliin, johon se ostetaan. Moposportin myyjät sekä asiakaspalvelu kertovat mielellään lisää ja auttavat oikean putken valinnassa.

Eri tehoputkimerkit

Moposport verkkokaupasta löydät laajan valikoiman tehoputkia mopoihin. Suosituimpiin 2-tahtisiin mopomerkkeihin, kuten Rieju MRT, Derbi Senda, Beta Motard löytyy tehoputkia monelta eri valmistajalta. Tehoputkien materiaalit vaikuttavat sen huoltotarpeeseen. Jotkin tehoputket ovat lakattuja, ja kun lakka palaa pois, on putki käsiteltävä uudelleen kuumankestolakalla tai -maalilla tai pidettävä puhtaana, ettei se pääse ruostumaan. Jotkin tehoputket on valmistettu ruostumattomasta teräksestä (kuten Tecnigas E-Nox SS mallit) ja jotkut taas on kromattu. Näiden putkien käyttöikä on yleensä pidempi vähemmällä ylläpidolla.

Giannelli

Giannelli on perinteinen italialainen pakoputkivalmistaja, jolla on jo yli 50 vuoden kokemus mopojen ja moottoripyörien pakoputkien valmistamisesta. Giannellin valikoimasta löydät tehoputket niin enduromopoihin kuin skoottereihinkin. Suomessa Giannelli on tullut tunnetuksi myös legendaarisesta Suzuki PV tehoputkesta, jonka Moposport on teettänyt vartavasten Suomen markkinoita varten.

LeoVince

LeoVince kuuluu myös perinteisiin italialaisiin pakoputkivalmistajiin. LeoVince on tullut tunnetuksi erityisesti suurten moottoripyörien pakoputkista, mutta sen valikoima sisältää kattavan valikoiman LeoVince X-Fight tehoputkistoja myös mopoihin ja kevytmoottoripyöriin. Suurin osa LeoVince tehoputkistoista on E-hyväksyttyjä.

Tecnigas

Tecnigas E-Nox on suosittu tehoputkimalli 2-tahtisissa enduromopoissa. Myös Tecnigas E-Nox tehoputket ovat suurimmaksi osaksi E-hyväksyttyjä.

Big One

Italialainen Big One on tunnettu hinta-laatu -suhteeltaan erinomaisista tehoputkista. Big One tehoputket valmistetaan hyvin pitkälti käsityönä yrityksen omassa tuotantolaitoksessa Italian Torinossa.

Voca

Voca Racing on tehoputkimaailman tulokas, joka on tuonut markkinoille erottuvan näköiset tehoputket. Voca putkille ominaista on niiden tavaramerkiksi muodostunut kirkkaan punainen äänenvaimennin. Hillitymmän ulkonäön ystäville valikoimasta löytyy myös mustalla äänenvaimentimella varustetut mallit.

Malossi

Äärimmäisistä pienmoottorien viritysosista tunnettu Malossi on tuonut valikoimaansa myös omat MHR tehoputkensa. Nämä tehoputket on suunniteltu antamaan paras mahdollinen teho yhdessä muiden Malossi MHR viritysosien kanssa.

Mopon virittäminen

Posted on by Tuomo Puustinen

Tässä artikkelissa käsitellään mopon virittämisen teoriaa. Mopon virittäminen on mielenkiintoista ja työtä tehdessä voi oppia paljon perinteisen polttomoottorin toiminnasta. On kuitenkin tärkeää muistaa, että viritetyllä mopolla ei saa ajaa tieliikenteessä. Sen sijaan äärimmilleen viritetyille mopoille järjestetään useita endurance -tyylisiä kisoja vuosittain, näistä tunnetuimpana Helsingin Moottoripyöräilijäkerho ry:n vuosittain järjestämä Helsinki MopoGP. Viritetyllä mopolla ajettaessa on syytä kiinnittää erityistä huomiota turvallisuuteen ja suojavarusteisiin. Tässä kirjoituksessa käsitellään enimmäkseen kaasuttimella varustettujen mopojen virittämistä, mutta jotkin asiat voivat olla sovellettavissa myös ruiskulla varustettuihin mopoihin.

Sylinteritilavuus

Moottorin tehoa voidaan lisätä vääntömomenttia ja/tai kierroslukua kasvattamalla. Kierrosluvun kasvaessa moottorin toiminnoille jää yhä vähemmän toiminta-aikaa, joten kaasujen virtausnopeudet suurenevat ja virtausvastus kasvaa. Bensiini-ilmaseoksen virtausvastuksen pienentämiseksi aukkoja ja kanavia suurennetaan sekä kiillotetaan. Mopon imukurkun ja kaasuttimen kurkun suurentaminen lisää huomattavasti tehoa, sillä ahtaan kanavan avulla on vakiomoottorin tehoa alennettu. Helpompaa, kuin kaasuttimen viilaaminen on tietysti suuremman kaasuttimen asennus. Virtausvastusten pienentäminen imupuolella parantaa moottorin täyttösuhdetta. Muita täyttösuhdetta parantavia tekijöitä ovat kampikammiopuristuksen nostaminen sekä huuhtelukanavien avartaminen.

Moottorin iskutilavuus (tai sylinteritilavuus) on alakuolokohdan (mäntä alimmassa asennossa) ja yläkuolokohdan (mäntä ylimmässä asennossa) väliin jäävä sylinteritilavuus. Jos sylinteri on porattu suuremmaksi tai vaihdettu suurempaan, ei mopon ohjekirjassa mainittu sylinteritilavuus enää pidä paikkaansa. Männän ollessa ylimmässä asennossa, sen yläpuolelle jäävää tilaa sanotaan palotilaksi (tai puristustilaksi).

Moottorin puristussuhde saadaan laskemalla yhteen iskutilavuus sekä palotila ja jakamalla niiden summa palotilan tilavuudella. Puristussuhde (compression ratio) ilmoitetaan yleensä esim. 7,0:1. Mopoissa puristussuhde on vakiona noin 6-8:1. Esimerkiksi, jos kantta työstetään 2mm sylinterin halkaisijan ollessa 38 mm, kasvaa puristussuhde 2,4:llä eli esimerkiksi puristussuhde 6:1 -> 8,4:1. Vastaavasti 3mm työstäminen kasvattaisi puristussuhteen 9,5:1:n.

Tehoputki

Tehoputki vaikuttaa paljon moottorin toimivuuteen. Toisinaan sanotaan, että pakokaasujen mahdollisimman esteetön ulostulo – eli suorat putket – lisäävät moottorin tehoa. Tämä pätee 4-tahtimoottoriin, mutta ei 2-tahtimoottoriin. 2-tahtimoottori tarvitsee toimiakseen pakopuolelle tietyn vastapaineen ja muodon. Oikean lainen vastapaine saa aikaan sopivan huuhtelun ja oikea pakoputken muoto taas eri toimintoja vahvistavia (kaasujen virtaukset eri vaiheissa eri suuntiin) paineen muutoksia sylinterissä. Ihanteellisin vastapaine saadaan aikaiseksi tehopakoputkella, jossa putken pään halkaisija oikea koko on kokeilemalla haettu; pienempi antaa paremman tehon suurella kierrosluvulla ja pidempi taas pienemmällä kierrosluvulla. Itse asiassa tehoputken pään halkaisijan ja paisuntakammion pituuden tulisi muuttua moottorin kierrosluvun mukaan, jotta pakopuolella olisi aina optimaalinen vastapaine. Tähän ei kuitenkaan käytännössä pystytä, joten tehoputki on aina suunniteltu niin, että se on paras mahdollinen kompromissi suorituskyvyltään.

Ajoitus

Ajoituksella tarkoitetaan aukkojen aukioloa asteissa mitattuna. Kampiakselin tehdessä täyden kierroksen on asteluku 360. Ajoitusta mitattaessa on ensin tehtävä merkki esim. moottorin runkoon lähelle magneeton vauhtipyörää. Ensin etsitään yläkuolokohta (tämä saavutetaan tarkasti sytytysmikrometrillä) ja tehdään vauhtipyörään merkki rungossa olevan merkin kohdalle. Pakoaukon ajoitus saadaan tekemällä runkomerkin kohdalle merkki silloin, kun pako aukeaa. Samoin tehdään pakoaukon sulkeutuessa. Merkkien väli magneeton kehällä on paion ajoitus (esim. 160°). Vastaavalla tavalla saadaan muiden aukkojen ajoitus. Ajoituksen muuttamisella voidaan vaikuttaa kaasujen virtaukseen. Tällöin otetaan ainetta pois aukkojen reunoista ja/tai männän ylä- ja/tai ala-osasta.

Polttoaineen seossuhde

Polttoaineen oikea seossuhde on tärkeä suurimman tehon saavuttamiseksi. Lisäksi oikea seossuhde ehkäisee moottorin karstoittumista. Kaasuttimen seossuhde on liian laiha (liian pieni pääsuutin), jos kaasua lisättäessä yli 1/2 kaasun moottori ”booaa” eli tuntuu tukehtuvan. Kaasuttimen seossuhde on puolestaan liian rikas (liian iso pääsuutin) jos moottori käy, mutta ei ota täysiä kierroksia ja ”röpöttää” kaasun ollessa yli 1/2 kaasulla. On tärkeää myös muistaa, että ilmanpuhdistimen läpivirtauskyky vaikuttaa oleellisesti kaasuttimen säätöihin.

Yleisiä käsitteitä viritysosista

Kaasuttimen kurkku

Kaasuttimen kurkku on pyöreä kanava, joka kulkee kaasuttimen läpi. Mopoissa kaasuttimen kurkun sisähalkaisija on yleensä vakiona 9-16 mm.

Imukaula ja imukurkku

Imukaula sijaitsee kaasuttimen ja sylinterin välissä. Joissakin moottoreissa ei ole erillistä imukaulaa, vaan kaasutin on suoraan kiinni sylinterissä. Imukaulan läpi johtavaa kanavaa sanotaan imukurkuksi.

Imukanava ja imuaukko

Imukanava sijaitsee sylinterin takaosassa. Sitä pitkin kaasuttimessa syntyneet kaasut (bensiini-ilmaseos). virtaavat kampikammioon. Imukanava päättyy sylinterin sisäseinämällä olevaan imuaukkoon.

Ylösvirtaus- eli huuhtelukanavat ja -aukot

Ylösvirtaus- eli huuhtelukanavat sijaitsevat sylinterin sivuilla ja ne päättyvät sylinterin sisäseinämässä oleviin huuhteluaukkoihin. Huuhtelukanavia pitkin kaasuseos virtaa paineella kampikammiosta männän päälle.

Pakokanava ja pakoaukko

Pakokanava sijaitsee sylinterin etuosassa. Sitä pitkin pakokaasut virtaavat sylinteristä pakoputkeen. Pakokanava alkaa sylinterin sisäseinämällä olevasta pakoaukosta.

Laadukkaat viritysosat

Koska virityksessä olennaista on, että liikkuvien osien vauhti kasvaa, on tärkeää käyttää osia jotka on suunniteltu kestämään suurempia nopeuksia ja kovempaa rasitusta. Esimerkiksi Malossi tuoteperheestä löydät äärimmäiseen virittämiseen suunnitellut MHR sekä MHR Team tuotteet, joilla Malossi rakentaa myös itse kilpakäyttöön tarkoitettuja mopoja ja skoottereita. Äärimmilleen viritetty moottori on juuri niin kestävä, kuin sen heikoin lenkki on. Kierrosluvun kasvaessa kovempaan käyttöön joutuvat mäntä, kampiakseli, kiertokanki sekä näihin liittyvät laakerit. Nopeuden kasvaessa rasitus lisääntyy ketjuilla ja rattailla.