Mopon virittäminen
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.