Kaasutin on "tyhmä" eikä se osaa juuri viisaita rikastuspäätöksiä tehdä. Se ei siis suorita ylirikastusta kaasupolkimen asennon mukaan vaan ilman lähinnä ilman virtausnopeuden mukaan. Eli vääntöalueella ylirikastusta ei välttämättä vielä tapahdu täysikaasulla, mutta täyskaasu korkeilla moottorin kierroksilla saattaa ylirikastaa. Toisaalta onko tämä hyvä vai huono asia riippuu katsantokannasta. Aivan täyttä tehoa se ei anna. Siitä huolimatta, että kaasutinmoottori ylirikastaa vain yhdistäessä kaasunkäyttöön korkeat kierrokset ei kaasutinmoottori kuitenkaan käy taloudellisesti kuormitettaessa alakierroksilla. Syy taitaa olla jossakin muualla... esim. siinä, että ilman nakutuksentunnistimia ja muuta moottorinohjauslogiikkaa nämä autot ovat alipaine- ja/tai keskipakoennakonsäädöllä varustettuja. Alakierroksilla raskaasti kuormitettaessa sytytysennakko on minimissään. Yläkierroksilla kevyesti kuormitettaessa taas maksimissaan. (Jälkimmäinen taas ei ole taloudellinen ajotapa, koska huono sylinteritäytös aiheuttaa pumppaamisvastusta.)
_______________________________________________
Edellä olevan postasin siis "Minimi ohituskiihtyvyys lainsäädäntöön"-ketjuun, mutta teknisenä asiana sen puiminen täällä olisi parempi.
Yleisesti siis puhutaan, että kaasutinmoottoria ei saisi vedättää ja että kulutus olisi tällöin tähtitieteellinen. (Ruiskukonettakaan ei kannata paljoa vädettää alakierroksilla, mutta tähtitieteellisiin lukemiin kulutus ei taida silti mennä.) Mikä seikka tekee erityisesti kaasutinmoottorin epätaloudelliseksi alhaisten kierrosten yhdistyessä suureen sylinteritäytökseen? Vai onko väite kaasutinmoottoreiden epätaloudellisuudesta vedätystilanteessa verrattuna ruiskukoneeseen liioiteltu tai jopa paikkansapitämätön?
Olisin odottanut, että Oiva E. Eerolan teokset lähes kannesta kanteen osaanneena TeeCee olisi halunnut jotakin kommentoida... toisaalta itsekin olen Polttomoottorit 1 ja 2 lukenut jo kertaalleen läpi eikä nyt ainakaan muistu mieleen mitään mikä asiaan antaisi suuren ahaa-elämyksen.
Ehkä pitää lainata kys. kirjat uudestaan kirjastosta ja lukea asiaa uudestaan, joskin epäilen, että yksittäistä (tai edes ylivoimaisesti muut varjoon jättävää) syytä kaasutinmoottorien alakierrosten epätaloudellisuudelle voi olla hankala löytää. (Jos kys. väite edes pitää paikkansakaan...)
Tähän asti mietinkin ilman virtausnopeutta lähinnä pääsuuttimen kohdalla, jossa ilman virtausnopeus on suoraan sidonnainen virtaavaan ilmaan (poikkipinta-ala vakio).
Toinen peruste voisi olla nopeuden mittaaminen kaasutinläpän kohdalla. Vaikka polttoaine sumutetaan kaasutinläpän yläpuolella, kaikki polttoaine-ilmaseos kulkee kaasutinläpän ohi. Polttoaine saattaa myös lentää suuttimesta kaasutinläpälle ja kaasutinläpältä sekoittua ilmavirtaan. Osakaasulla ilman virtausnopeus on suurempi tässä kohtaa ja syntynyt sumu on hienojakeisempaa ja siksi höyrystyy paremmin imusarjassa.
A) Kuitenkin kaasutin ei oikeastaan ole kaasutin vaan paremminkin sumutin. Kaasuuntuminen tapahtuu lähinnä imusarjassa, joka myös lämpenee kaasutinta enemmän ajon aikana. Ajettaessa suuremmilla kierroksilla ja vajaammalla täytöksellä, kuitenkin ilmavirran ollessa sama kuin vaihtoehtoisella vertauskohdalla, voidaan osakaasulla ajaessa saada imusarjaan alipainetta. Paine imusarjassa (jossa kaasuuntuminen tapahtuu) taas vaikuttaa bensiinin kaasuuntumiseen samoin kuin lämpökin. (Riittävän suurella alipaineella vesikin kiehuu huoneenlämmössä.)
Polttoaineen huono kaasuuntuminen saa moottorin käyttäytymään kuin se kävisi laihalla. Lisää ilmaa, lisää polttoainetta, tehot pysyvät samana tai pahimmassa vedätyksessä jopa laskevat siitä huolimatta, että polttoainetta syötetään paljon enemmän.
En tiedä ovatko nämä ne todelliset perusteet jonka takia kaasutinmoottoria ei pitäisi vedättää, mutta ainakin tämä taitaa olla viisaampi lähestymistapa kuin seossuhteen tai ennakonsäädön tarkkaileminen. Vaikka seos hieman rikkaammaksi muuttuisi, ei moottorin käytös taida olla sellainen kuin rikkaalta seokselta olettaisi. Vähäisillä rikastuksilla (0,85...0,95 lambdaa) tehon pitäisi vain kasvaa ja polttoaineen ominaiskulutuksenkin lisääntyä vain tuon rikastuksen verran.
Imuilman nopeus on parhaimmillaan lähellä äänen nopeutta (venturiputken kohdalla) ja ihannearvo on jossain 100 m/s paikkeilla, seos viettää hitaimmillaankin niin vähän aikaa imusarjassa, ettei kiehumista eli höyrystymistä ehdi tapahtumaan ainakaan niin paljon, että se vaikuttaisi seoksen syttymiseen tai palamiseen. Höyrystymisen sijaan imusarjassa tapahtuu pikemminkin päinvastoin, eli suuttimessa muodostuneita pieniä pisaroita yhtyy suuremmiksi.
Kaasutin on sumutin, niin kuin sanoit, se tekee pieniä pisaroita. Pisaroituminen on sitä tasaisempaa, mitä suurempi on ilman nopeus. Kun konetta vedätetään kaasu auki pienillä kierroksilla, kaasarista menee vain vähän ilmaa läpi. Kaasuttimen koko on kompromissi, sitä enemmän, mitä laajemmalla alueella kone on suunniteltu toimimaan. Tätä kompromissia voi lieventää vaiheittain toimivalla 2-kurkkuisella tai muuttuvakurkkuisella kaasuttimella, mutta jossain niidenkin raja menee ja imuilman nopeus laskee kierrosten alapäässä niin pieneksi, että seoksen pisarakoko kasvaa liiaksi.
Polttoaine syttyy palotilassa siten, että ensin kipinä höyrystää polttoainepisaran pinnan ja tämä höyry syttyy. Voi olla, että vähän höyrystymistä tapahtuu jo puristus-lämmön vuoksi, en ole varma. Tämän ensimmäisen palavan pisaran aikaansaama lämpö höyrystää lisää polttoainetta, johon liekki tarttuu ja palaminen etenee ketjureaktiona, jonka tasaista rintamaa repii ja sekoittaa pyörteily. Mitä pienempiä pisarat ovat sen nopeammin niiden pinta saavuttaa höyrystymislämmön, koska jäähdyttävän nesteen massa on pieni ja pisarassa on haihduttavaa pinta-alaa suhteessa sitä enemmän, mitä pienempi sen tilavuus on.
Kun konetta vedätetään, palotilaan tulee isoja pisaroita, jotka selviävät raskaina huonommin palotilaan asti, osa jää matkalle kanavien seinille, syttyvät hitaasti, palaaminen on hidasta ja epäsäännöllistä, huippupaine jää alas ja se tulee liian myöhäisellä kampiakselin kulmalla. Asiaa ei ainakaan paranna se, että noilla virtausnopeuksilla ei saada mitään apua imuputkiston mahdollisista resonoinneista, pikemminkin päinvastoin. Päinvastoin kuin nykyaikaisissa moottoreissa, vanhanaikaisissa kaasarikoneissa on enemmän tai vähemmän venttiilien ristiinmenoaikaa, eli osa seoksesta joutuu suoraan pakokanavaan tai takaisin imukanavaan. Jos tästä kaikesta ei seuraa isoa kulutusta ja niin sitten ei mistään.
Yllä olevat ongelmat eivät tosin tule pelkästään koneetta pienillä kierroksilla vedätettäessä, ongelma on kiinni käsittääkseni eniten imuilman virtausnopeudesta joka taas ei ole kiinni niinkään koneen kierroksista vaan koneesta haluttavasta tehosta, onhan ottomoottorin ilmasuhde aika vakio. Siis teho ja virtausnopeus ovat keskenään enemmän naimisissa kuin kierrokset ja virtausnopeus, alhaiset kierrokset vain kärjistävä ongelmaa lisää ja koneen epätasainen käynti paljastuu käyttäjälle sitä selvemmin mitä pienemmät on kierrokset. Vähän isommilla kierroksilla vauhtipyörän inertia vie yli hikkakohdista.
"Päinvastoin kuin nykyaikaisissa moottoreissa, vanhanaikaisissa kaasarikoneissa on enemmän tai vähemmän venttiilien ristiinmenoaikaa, eli osa seoksesta joutuu suoraan pakokanavaan tai takaisin imukanavaan".
Nelitahtikoneissa tämä ongelma hoidettiin megafoonilla, paineaalto palautti osan polttoaineesta takaisin sylinteriin. Erityisesti tyhjäkäynnillä käyvästä yksisylinterisen ja pitkäiskuisen moottorin paineaallon voi huomioida jopa kymmenien metrien päässä megafonista kasvoille "levuvasta" renkaanmuotoisesta paineaallosta. Äänenvaimennus taasen hillitsee tälläisen paineaallon hyväksikäyttöä nykypäivänä.
Imusarjan pisarointi paranee lasikuulapuhalluksella, kanavia ei saa kiillottaa kiiltäviksi sillä silloin pisarointi ei "hajoa", pillkoudu pienemmäksi.
Otan esimerkiksi hyvän mutta hyvin yksinkertaisen Amalin Monoblok kaasuttimen. Kaasutin toimii luistimella ja luistimen asento määrittää ilmavirtauksen määrän. Myös luistimen talkapuolella alaosan leikkauskulma vaikuttaa ilmavirtauksen määrään. Jyrkemmällä kulmalla ilmavirtaus kasvaa ja loivemmalla taasen syötettävän polttoaineen määrä kasvaa. Muita vaikuttavia asioita on neulan korkeus.
Kaasuttimen takana on kolme aukkoa joista syötetään pääkanavan alla olevia pienempiä kanavia myöden ilmaa. vaikutus ja tarkoitus on alipaineen avulla imeä polttoainetta.
Tyhjäkäynnillä kanavasta yksi syötetään luistimen ohi imusarjan eteen polttoainetta. Kylmällä ilmalla käynnistettäessä, luistimessa olevalla kuristimella rajoitetaan ilman määrää syötettävän polttoaineen määrän ollessa vakio.
Lisättäessä moottorin tehoa, luistinta nostetaan jolloin virtauksen kasvaessa ilma virtaa kanavasta kaksi keskikierroksille. Ilmavirta vaikuttaa suoraan kohokammioon lisäten sinne painetta. Polttoaine annostellaan neulan varrta myöden kaasuttimen imukanavaan.
Ääriasennossa aukeaa myös kanava kolme, jolloin painetta kasvatetaan lisää kohokammiossa, myös kaasuttimen läpi kulkevan virtausnopeuden kasvaessa alipaine lisääntyy jolloin moottoria todella ruokitaan maksimitehojen aikaansaamiseksi.
Turboahtimen lisättäessä moottoriin, kaasuttimen imusarjassa kasvaa paine. Tämän vaikutus taasen on se että ylipaine vaikuttakin päin vastoin kohokammioon ja paine katoaa sieltä. Tämä taasen ratkaistaan sillä että ahtimen paineesta osa johdetaan putkella suoraan kohokammioon ja sillä aikaansaadaan ylipaine sinne.
Itse kaasutin moottoreista, oman kokemukseni mukaan olen huomioinut esim. Opelin Vectrassa että siinä 1989 mallinen 1.6 litranen kone kulkee jopa 5 litralla satakilometriä (matkaajossa). Vastaavaan ei enää päästä uudemmalla ruiskukoneella!
Hyvää analyysiä TeeCeeltä, mutta jotakin jäi mietityttämään.
TeeCee: "Imuilman nopeus on parhaimmillaan lähellä äänen nopeutta (venturiputken kohdalla) ja ihannearvo on jossain 100 m/s paikkeilla, seos viettää hitaimmillaankin niin vähän aikaa imusarjassa, ettei kiehumista eli höyrystymistä ehdi tapahtumaan ainakaan niin paljon, että se vaikuttaisi seoksen syttymiseen tai palamiseen."
Sotkin asioita toisiinsa ja päädyin tyhmiin päätelmiin. Tyhjäkäynnillä höyrystymistä taitaa jo tapahtua imusarjassakin. Minkä muun takia kylmä auto käy ryyppi päällä, mutta lämmin auto sammuu? Itse olen päätellyt, että imusarjassa höyrystynyt polttoaine syrjäyttää imuilmaa (jonka määrää muutenkin rajoitetaan ankarasti tyhjäkäynnillä) ja moottori tukehtuu. Jos sylinteriin menevä polttoaine olisi nestemäisessä muodossa (myös moottorin ollessa lämmin), se ei veisi paljoa tilavuutta eikä korvaisi ilmaa. Voihan tätä sammumista lämmintä konetta ryypytettäessä perustella sillä, että imuilmaa kuristetaan entisestään, mutta ei se selitä sitä miksi kylmä kone ei kuristuksesta sammu. Heraldissa ryypyn käyttäminen lisäksi raottaa kaasuläpän tyhjäkäyntiasentoa hieman, joten se kompensoi pääsuuttimen yläpuolella tapahtuvaa kuristusta. Tyhjäkäyntisuutin sijaitsee kaasuttimen seinämässä, siinä kohtaa mihin kaasuläppä asettuu kaasun ollessa minimissään (tyhjäkäynnin säätöruuvia vasten).
Lisäksi Eerolan opuksessa oli ihan käyränkäppyröitäkin niistä seossuhteen ja tuotetun tehon suhteista. Pientä lisätehoa saa rikkaalla seoksella, mutta teho alkaa laskemaan radikaalisti seoksen mennessä rikkaammaksi kuin suunnilleen lambda 0,8. Tämä kertoisi ainakin minulle, että liian bensiinin täytyy syrjäyttää happea myös muulloinkin kuin tyhjäkäynnillä. Nestemäisessä muodossa bensiini ei sitä onnistu tekemään ja sumukin pitää käsittääkseni nesteeksi tulkita. Kaasuuntumista olisi tämän perusteella tapahduttava ennen kuin imuventtiili on ehtinyt sulkeutua, jolloin sylinterin täytös on määrääntynyt eikä muutu lopputahtien aikana.
Dieselmoottori ei sammu, koska polttoaine sumutetaan puristustahdin lopussa - tällöin polttoaineen määrä ei voi vaikuttaa sylinterin täytökseen. Dieselmoottori vain savuttaa ylirikastettaessa. Bensiinimoottori sammuu. Miksi?
TeeCee: "Pisaroituminen on sitä tasaisempaa, mitä suurempi on ilman nopeus. Kun konetta vedätetään kaasu auki pienillä kierroksilla, kaasarista menee vain vähän ilmaa läpi."
Oletko myös miettinyt, että vedätettäessä kaasuläppä on auki ja sylinterien täytös paljon parempi kuin pintakaasulla? Eikö venturiputken kohdalla ilman virtausnopeus ole lähes sama ajaako pintakaasulla moottori huutaen tai alakierroksilla kaasupoljin lattiasta läpi poljettuna?
Täysin sama se ei ole, koska osakaasulla ajettaessa moottori aiheuttaa pumppaushäviötä, joka pitää kompensoida kuluttamalla enemmän polttoainetta ja siis lisäämällä ilman virtausta. Mutta onko tämän muutos ilman virtausnopeudessa edes montaa kymmentä prosenttia?
Jos ilmanvirtaus muuttuu parisen kymmentä prosenttia, onko muutos pisarakoossa vastaava vai toisessa tai kolmannessa potenssissa? Ja sikäli kuin pisarakoko kasvaa jonkin verran, täytyy kuitenkin huomioida, että vedätettäessä moottorin täytös on suurempi ja tällöin palaminenkin on tehokkaampaa (höyrystyminen puristustahdin aikana tehostuu, tehollinen puristussuhde kasvaa). Kompensoiko?
TeeCee: "Asiaa ei ainakaan paranna se, että noilla virtausnopeuksilla ei saada mitään apua imuputkiston mahdollisista resonoinneista, pikemminkin päinvastoin."
Imuputkiston resonointi parantaa sylinteritäytöstä, siksi myös polttoaineen siirtymistä sylinteriin. Sillä on enemmän vaikutusta tehoihin kuin hyötysuhteeseen. Resonoinnin puuttuminen ei aiheuta kulutuksen kasvua.
TeeCee: "Päinvastoin kuin nykyaikaisissa moottoreissa, vanhanaikaisissa kaasarikoneissa on enemmän tai vähemmän venttiilien ristiinmenoaikaa, eli osa seoksesta joutuu suoraan pakokanavaan tai takaisin imukanavaan."
Ristiinmenoaika eli valve overlap voidaan vanhalla tekniikalla optimoida yhdelle kierrosluvulle. Talousmoottoreista overlap puuttuu, kilpakoneissa sitä on paljon. Moderneissa koneissakin sitä on, mutta tärkeää on muistaa, että optimointi voidaan tehdä useammalle kierrosalueelle VVT-tekniikan avulla.
Suuri overlap aiheuttaa pintakaasulla tai tyhjäkäynnillä sitä, että pakotahdin lopussa imuventtiilin auetessa pakokaasuja menee imusarjaan (imusarjassa on alipaine). Imutahdin aikana pakokaasut imetään kuitenkin takaisin ja samaten raikasta polttoaine-ilmaseosta.
Myös matalilla kierroksilla vedätettäessä tapahtuu samaa vaikka imusarjassa ei olekaan alipainetta. Tällöin pakoputken vastapaine ajaa samaa. Vastapainetta on, koska sylinterillä oli hyvä täytös ja pois ajettavia pakokaasuja on paljon. Kummasta hyvänsä pakokaasujen päätyminen imusarjaan johtuu, ei se vaikuta juuri polttoainetalouteen vaan ainoastaan tehoihin. Kuka haluaa alakierroksilta järkyttävät tehot? Työkoneet. Ne on optimoitu näille kierroksille. Siksi niissä ei ole overlappia juuri lainkaan.
Palaten overlapattuihin koneisiin...
Tilanne, jossa moottori kiertää riittävän korkealla ja suurella täytöksellä: pakotahdin aikana sullotaan suuri määrä pakokaasuja ulos sylinteristä suurella nopeudella. Kun pako- ja imuventtiili ovat samanaikaisesti auki, imee pakenevat pakokaasut (nyt jo pakoputkessa) omalla liike-energiallaan (muodostaen peräänsä alipaineen) polttoaine- ja ilmaseosta imusarjasta sylinteriin, mahdollsitaen paremman täytöksen ja suuremmat tehot. Urheiluautojen overlap on optimoitu huippukierroksille, perheautojen keskikierroksille.
Tilanne, jossa palamatonta polttoainetta päätyy pakoputkeen ei ole kovin toivottavaa. Alakierroksilla sitä ei tapahdu. Keskikierroksillakaan ei pitäisi tapahtua (kuormituksesta riippumatta). Yläkierroksilla matalaviritteisissä autossa taas saattaa hyvinkin alkaa tapahtua.
Eli jokin usein kuulleessä väitteessä, kaasutinmoottoria ei saa vedättää, jää mielestäni edellä olevien perusteella todistamatta. Kovin mielekästä sitä ei ehkä ole yrittää todistaakaan, koska emme voi olla varmoja että väite on edes tosi.
Minua nyt kyllä jäi silti tuo polttoaineen kaasuntumisseikka vaivaamaan ja erityisesti tuon bensiinikoneen sammuttaminen liialla polttoaineensyötöllä. Sammumista en uskoisi tapahtuvan, jos polttoaine menee nesteenä sylinteriin.
puntari: Nelitahtikoneissa tämä ongelma hoidettiin megafoonilla, paineaalto palautti osan polttoaineesta takaisin sylinteriin.
Oikeastaan megafoni ei työnnä takaisin jo sylinteristä karannutta seosta. Niin kauan kun putki laajenee, se saa aikaan imua. Kaksitahtisen pakoputkessa oleva kavennusosa aiheuttaa paineiskun, joka kulkee virtausta vastaan ja saa aikaan täytöstä parantavan takapotkun. Nelitahtisessa tätä takapotkua ei tarvita, vaan tätä kaasupatsaan imua käytetään aiheuttamaan alipainetta sylinteriin ja näin saadaan imettyä tuoretta seosta mahdollisimman paljon.
Megafonia käytetään korkeaviritteisissä nelitahtikoneissa, joissa on tietysti myös paljon ristiinmenoaikaa venttiileissä. Poistotahdin lopussa venttiilit ovat auki yhtä aikaa, ja tähän saumaan yritetään saada osumaan megafonin imevä vaikutus. Tämä toimii vain tietyllä kierrosalueella, joka riippuu kai eniten siitä, kuinka pitkä on tasapaksun putken osuus ennen laajenevaa osaa, tietysti myös laajennuksen jyrkkyys vaikuttaa.
Megafoni tosiaan tekee jännän renkaanmuotoisen paineaallon, sopivalla seoksensäädöllä tai jos kone muuten savuttaa, sen saa puhaltelemaan savurenkaita. Heittelimme serkun kanssa pingispalloa NSU:n pakoputkeen ja kun sytytys oli säädetty sopivaksi pallo ehti mennä syvälle ennen kuin pasahti. Pallo tuli ulos todella vauhdilla.
Yön yli nukuttuani pitää korjata eilistä kommenttiani. Polttoainetta on pakko höyrystyä jo imusarjassa, niin kuin sanoit. Aina, kun putkessa olevan kaasun nopeus kasvaa, sen paine laskee. Tämän todistaa jo sekin, että reilusti plussan puolella olevissa lämpötiloissa kaasuttimeen voi kertyä jäätä; neste on muuttunut alipaineessa höyryksi ja siis sitonut lämpöenergiaa. Laskenut lämpötila lisää kaasun ominaispainoa, eli parantaa täytöstä.
Overlapista: nykyaikaisissa moottoreissa ei ole overlappia tietääkseni yhtään johtuen saastemääräyksistä. Jos joku tietää oikeita arvoja, niin kiinnostaisi tietää, onko asia näin. Tämä on syy, miksi neliventtiilikansia tarvitaan. Kun virtausaikaa on jouduttu lyhentämään, on venttiilien aukaisu- ja sulkemisaikoja jouduttu nopeuttamaan ja virtauspinta-alaa kasvattamaan. Monta pientä venttiiliä käyttää tarkemmin hyväksi kannessa olevan tilan, niiden massan suhde virtauspinta-alaan on parempi, niiden inertia on pienempi, joten niille saadaan suurempi kiihtyvyys. Tärkeintä on virtauspinta-alan ja ajan tulo, kun se on riittävä, männän aikaansaama paine-ero riittää kaasunvaihtoon.
Minulla ei ole käytössä tietoja esim. Hondan kaksinokka-systeemin kireämmän nokan arvoista, mutta veikkaan siinäkin muutettavan enemmän aukaisunopeuteen ja nostoon kuin overlappiin. EHKÄ se vaikuttaa siihenkin, mutta ei varmaankaan kovin paljon, koska overlapilla pyritään vaikuttamaan kaasupatsaiden resonointiin ja siihen on käytössä vähemmän päästöihin vaikuttava keino, nimittäin imusarjan pituuden säätäminen.
whiic: Oletko myös miettinyt, että vedätettäessä kaasuläppä on auki ja sylinterien täytös paljon parempi kuin pintakaasulla? Eikö venturiputken kohdalla ilman virtausnopeus ole lähes sama ajaako pintakaasulla moottori huutaen tai alakierroksilla kaasupoljin lattiasta läpi poljettuna?
Olen miettinyt ja kommentoinkin sitä jo. Teho on suhteessa täytökseen, (tai oikeastaan täytökseen, joka on saatu aikaan palamiskelpoisella seoksella) ja siihen, kuinka tämä seos onnistutaan polttamaan. Paikallaan seisova seos palaisi vain muutaman metrin sekunnissa, vasta seoksen pyörteily saa aikaan kunnon palamisnopeuden. Ehkä tämä saa aikaan, että surkea seos palaa hyvin isoilla kierroksilla pienellä kaasulla mutta huonosti pienillä kierroksilla kaasu auki.
TeeCee: "nykyaikaisissa moottoreissa ei ole overlappia tietääkseni yhtään johtuen saastemääräyksistä."
En tiedä onko. Ei hillitty overlap kuitenkaan merkittäviä säästöjä aiheuta. Jos overlap mitoitetaan esimerkiksi siten, että punarajalla se antaa kohtuullista lisätäytöstä, juuri ja juuri ilman että polttoainetta menee suoraan pakoputkeen, ei overlapista pitäisi olla ympäristöhaittaa missään käyttöolosuhteissa. Kuitenkin ympäristömääräykset ovat pian suuruusluokissa PPM, joten näiden päästömääräyksien kanssa täytyy olla vainoharhaisen tarkka eikä overlappia ehkä uskalla käyttää yhtäkään astetta.
Samaan aikaan, kun typen oksideja, hiilivetyjä, jne, yritetään minimoida ilman VÄHÄISINTÄKÄÄN kompromissiä tehojen tai hyötysuhteen saavuttamiseksi, kielletään laihaseosmoottorit ja overlapit... Ja kompensoidaan overlapin puuttumisesta aiheutuvaa tehon puutetta jatkuvasti kasvavilla iskutilavuuksilla, joka aiheuttaa kulutuksen kasvua kasvaneiden pumppaushäviöiden takia. Kasvaneita pumppaushäviöitäkään ei voida minimoida laihaseosmoottoria käyttämällä, kun se tuottaa niin "paljon" typen oksideja.
Jos päästöissä painotettaisiin kulutuksen ja hiilidioksidin minimoimiseen typenoksidien sijaan, saataisiin jo radikaaleja säästöjä. Nykyisen ympäristöpolitiikan ruiskukoneet eivät ole lainkaan taloudellisempian kuin monet vanhat kaasutinkoneet.
TeeCee: "Olen miettinyt ja kommentoinkin sitä jo."
Tapanani on lukea viesti kertaalleen ja aloittaa sen jälkeen kommentointi viestin alusta. Kun kommentoi kappale kerrallaan, unohtaa alkukappaletta kommentoidessa helposti viime kappaleen sanoman eikä viitsi viimeiseen kappaleeseen päästyä kylmän rauhallisesti deletoida puolta ruudullista hieman tarpeettomaksi käyvää analyysiä.
TeeCee: "Paikallaan seisova seos palaisi vain muutaman metrin sekunnissa, vasta seoksen pyörteily saa aikaan kunnon palamisnopeuden. Ehkä tämä saa aikaan, että surkea seos palaa hyvin isoilla kierroksilla pienellä kaasulla mutta huonosti pienillä kierroksilla kaasu auki."
Mutta pyörteilyn määrä ei suoraan riipu siitä onko kyse kaasutin- vai ruiskukoneesta. Pyörteilyn tarve (pisarakoko) taas riippuu, mutta onko tällä kuinka suuri merkitys enää sen jälkeen kun moottori ja imusarja ovat lämmenneet...
[OFF-TOPIC]
TeeCee: "Tämä on syy, miksi neliventtiilikansia tarvitaan. Kun virtausaikaa on jouduttu lyhentämään, on venttiilien aukaisu- ja sulkemisaikoja jouduttu nopeuttamaan ja virtauspinta-alaa kasvattamaan."
Sattuupa neliventtiilitekniikka virtauspinta-alan lisäksi lisäämään myös pinta-alaa sylinterikannessa ja venttiileissä, joihin pakokaasut ovat kontaktissa poistuessaan sylinteristä. Tämä ylimääräinen pakoventtiili aiheuttaa sen verran lämmön siirtymistä kanteen, että pakokaasut ovat 70'C kylmemmät. Näin ainakin Mercedes-Benzin mukaan, joka päätyi V6:ssansa kolmiventtiilijärjestelmään saadakseen moottorin Euro 2004 -vaatimuksien mukaiseksi. Kaksi pakoventtiiliä tarkoittaa nimittäin sitä, että vaikka välittömästi pakosarjan taakse asetettaisiinkin katalysaattori, sen lämpeneminen noin 300'C asteen lämpötilaan vie huomattavasti pidemmän ajan.
Kolmiventtiilikoneet ovat muutenkin (tietääkseni) siten, että pakoventtiileitä on vain yksi. Ferrarilla taisi olla joku viisiventtilinen kone. Imupuolella on kolmas. Pakoventtiilit ovat suurempi ja niitä on vähemmän. Vaikka päästöt eivät varmasti ole aina se ratkaiseva seikka niin tämmöiset lämmön siirtymiset myös lisäävät jäähdytyksen tarvetta. Lisäksi kaasujen poistaminen onnistuu aina (vaikkakin se kuluttaa energiaa), mutta imemisen täydellinen onnistuminen on ilmeisesti suurempi prioriteetti, koska vastuksen lisäksi huono imupuoli aiheuttaa vajaan täytöksen ja rankaisee tehoja "kaksinkertaisesti".
Kylmäkäynnistysemissioista voisi aloittaa uuden topiikin... (jollakin toisella välitunnilla ehkä...)
[/OFF-TOPIC]
Tuo oli mielenkiintoista tietoa. Ferrarilla on tosiaan viisi venttiilinen moottori, samoin ainakin VAG:llä ja Yamahalla. Mitään ratkaisevaa etua tästä ei ole, edut alavat tulla esiin vasta niin suurilla kierroksilla, että tielle tarkoitetuissa koneissa niitä ei saada käyttöön. Yksikään vakiokone ei kierrä niin korkealle, etteikö siitä selvittäisi kunnialla neljällä venttiilillä.
Tämä venttiileihin ja sitä kautta kanteen johtuva lämpö sekä useamman venttiilin sylinterikannen leikkauspinta-alaa pienentävä vaikutus on tuottanut insinööreille paljon valvottuja öitä, koska pitsimäinen kuuma kansi pyrkii vääntyilemään hallitsemattomasti ja säröilemään. Tiesin ongelmista, mutta en ollut tullut ajatelleeksi, että lämmönsiirto on noin voimakasta.
TeeCee: "Mitään ratkaisevaa etua tästä ei ole, edut alavat tulla esiin vasta niin suurilla kierroksilla, että tielle tarkoitetuissa koneissa niitä ei saada käyttöön. Yksikään vakiokone ei kierrä niin korkealle, etteikö siitä selvittäisi kunnialla neljällä venttiilillä"
Ilmeisesti Ferrari kiertää. Leluhan se on, mutta tieliikenteeseen silti hyväksytty auto.
Viisi sylinteriä ei paranna normaalimuotoisessa palotilassa virtauskäytävien pinta-alaa olleenkaan vaan taitaa jopa heikentää sitä, koska keskelle jäisi suuria alue käyttämättä. Eri kokoisilla venttiileillä ja palotilan muotoilemisella viisisakaraisen piparkakun muotoiseksi saadaan kuitenkin jotakin etua. Ferrarin sylinterikansi (palotilan puolelta katsottuna) on aika vekkulin näköinen.
Saavutetaanko viidennellä sylinterillä sellaista tehon lisäystä, että Schumacherikaan sitä pperstuntumallaan erottaisi? Ei taatusti. Ferrari ei kuitenkaan tee mitään kompromisseja tai ainakin sellaista imagea se haluaa ylläpitää. (Kuka peelo on keksinyt "imagon" o-kirjaimella?)
Jos olisit vielä 60-luvulla mennyt väittämään, että moottorissa pitää olla kaksi imu- ja kaksi pakoventtiiliä takaamaan hyvä ilman virtaus katukäyttöön tarkoitetussa perheautossa, he olisivat taatusti pitäneet sinua seinähulluna. Neliventtiilinen tekniikka ei ole ollut kaksiventtiilistä parempi katukäytössä kuin vasta lyhyen aikaa, kun tuli säädettävän pituiset imukanavistot ja VVT. Ennen sitä neliventtiilikone vaan hengitti liian hyvin alakierroksilla ja virtausnopeus oli liian alhainen polttoaineseoksen sekoittumiselle. Neliventtiilikoneet olivat kierroskoneita ja kaksiventtiilisiä sukulaisiaan hengettömämpiä alakierroksilla. Ovatpa kaksiventtiiliversiot olleet taloudellisempiakin eikä sekään aika ole kovin kaukana historiassa. Tietenkin ongelma voi korostua yhdistämällä kaasutin, neliventtiilitekniikka sekä normaalit käyttöolosuhteet keskenään (matalat kierrokset, vaihteleva kaasunkäyttö).
whiic: Viisi venttiiliä ei paranna normaalimuotoisessa palotilassa virtauskäytävien pinta-alaa olleenkaan vaan taitaa jopa heikentää sitä, koska keskelle jäisi suuria alue käyttämättä.
Jossain ruotsalaisessa lehdessä oli hyvin asiantunteva artikkeli aiheesta, mutta kun en arvannut koskaan pääseväni keskustelemaan aiheesta, en säästänyt sitä ja nyt on sitten vaan tukeuduttava hatariin muistikuviin. Artikkelissa mittailtiin virtausvastuksia ja venttiilien kiihtyvyyksiä sun muita asiaan vaikuttavia asioita ja tultiin siihen tulokseen, että viisiventtiilisyyden edut on enemmän markkinoinnin kuin tekniikan puolella, mm venttiilikoneiston paino ja kitka lisääntyvät liikaa suhteessa hyötyyn.
Hyppy kahdesta neljään venttiiliin antaa monia teknisiäkin etuja, vaikka aluksi 4-venttiilisyys olikin lähinnä imagoasia. Monta hyvää konetta pilattiin huonolla 4-venttiilikannella, koska sellainen kävi paremmin kaupaksi, ei markkinamiehen asia ole opettaa tietämättömiä vaan hyötyä niistä. Vasta tiukkenevien saastenormien tultua voimaan on neliventtiilikansi tuonut etua myös käyttäjälle.
En ole lukenut asiantuntijoiden kommentteja 4-venttiilikannesta dieselissä, arvaan, että siinä hyöty tulee pyörteilyn hallinnasta. Bensakoneessahan pyörteily on suotavaa, dieselissä välttämätöntä. Kaasunvaihto hoituu turbolla ja pent-roof-palotilasta ei ole hyötyä kun ei ole nakutuksen vaaraa. Kuorma-autojen moottoreissa 4-venttiilitekniikka on vanha juttu, joten kyllä siitä jotain hyötyä saadaan dieselissäkin.
whiic: Neliventtiilikoneet olivat kierroskoneita ja kaksiventtiilisiä sukulaisiaan hengettömämpiä alakierroksilla.
Aivan, eikä välttämättä olivat vaan ovat. Appiukko pyysi mukaan autokaupoille neuvonantajaksi vaikka oli jo päättänyt hyvin pitkälle merkin ja mallin. Konevaihtoehdot olivat 1,6-litrainen 2- tai 4-venttiilisenä. Myyjällä oli 4-venttiilisiä varastossa, joten hän oli halukas myymään sellaisen. Kysyin, että mitä ostaja saa lisää, kun ostaa 8 lisäventtiiliä. Kaksiventtiilinen oli kuulemma aivan onneton nuhapumppu ja 4-venttiilinen suorastaan urheiluautomainen ajettava.
Kun appiukko koeajoi niin minä selasin esitteistä vääntökäyriä ja seurasin kierroslukumittaria. Selvisi, että esimerkiksi 5-vaihteella nuhapumpussa oli enemmän tehoa kuin urheiluautossa aina 120 km/h asti. En enää muista tarkkoja lukuja, mutta 4-venttiilinen kiri edelle väännössä ja siis myös tehossa vasta sellaisilla kierroksilla, joita appiukko ei tule käyttämään.
Joillekin asiakkaille paperilla heikompi kone voi siis olla käytännössä vahvempi.
TeeCee: "viisiventtiilisyyden edut on enemmän markkinoinnin kuin tekniikan puolella"
Takuulla onkin. Ferrari kokeilee viisiventtiilistä niin kyllä se kokeileminen on pääasiassa markkinointisyistä. Onhan tuota kokeiltu Formuloissakin, mutta Ferrari on pudottanut tuon ylimääräisen venttiilin sillä puolella pois, koska se ei tuo riittävästi hyötyä suhteessa "perustekniikkaiseen", luotettavaksi koettuun neliventtiilitekniikkaan. Formuloilla on markkinointivaikutusta mutta markkinoinvaikutus perustuu siellä saavutuksiin eikä siihen millaisella tekniikalla ne on tuotettu.
TeeCee: "Aivan, eikä välttämättä olivat vaan ovat."
VVT-tekniikalla voidaan toteuttaa mm. se, että alakierroksilla moottori käy käyttäen vain yhtä venttiiliparia. Eli eivät nykypäivänä ole sitä enää väistämättä.
Totta kai keskiverto neliventtiilinuhapumppu on yhä ilman VVT-tekniikkaa ja täten todennäköisesti kaksiventtiilistä versiota hengettömämpi alakierroksilla, JOS jokaisesta neliventtiilisestä enää edes olisi kaksiventtiilinen versio.
Ilmeisesti Audi käytti / käyttää joissakin 1.8 moottoreissa vain kahta venttiiliä, turbo ahtaa jokatapauksessa täytöstä sylinteriin, ja ottaen huomioon sylinterikannen kestävyys verrattuna neliventtiilikanteen varsinkin dieseleissä, saavutetaan huomattava kestävyysero näin. 4-venttiilitekniikasta on todella käytännön hyötyä vasta suurilla kierroksilla, joita arkiliikenteessä ei käytetä. Käytännön vääntö on se momentti jolla liikumme autoillamme.
Moni todella suuri moottori käyttääkin turbon yhtedyssä vain kahta venttiiliä, kestävyyssyyt eivät ole ainoa ratkaiseva tekijä, tuotanto- ja suunnittelukulut ovat alhaisemmat ja imago saadaan niissä sitten aivan muilta sektoreilta. Kauan ei tarvitse keskustella moottorikoneistamoiden kanssa moottoritekniikasta mikä tyyppi soveltuu parhaiten arkiajoon. Mutta se imagokysymys ja markkinointitaktiikka 16 V on monelle kova sana jossain auton peräpeilissä.
Ruiskukoneilla on itsestään selvää, että taloudellisuuteen pyrittäessä kiihdytetään vääntöalueella raskaalla kaasujalalla ja vaihdetaan suurempaa vaihdetta vääntöalueen yläpäässä. Tällä pohjalla joidenkin liikennevalistustyötä tekevien tahojen ohje käyttää kiihdytyksessä vain 1/2 kaasua kuulostaa hupsulta... tai ohje onkin ehkä tarkoitettu vanhoilla kaasutinmoottorisilla autoilla liikkuville(?).
Pitäisikö kaasutinkoneella kiihdyttää esimerkiksi ainoastaan puolikaasulla ja pitää vaihteenvaihto vääntöalueen ylälaidassa? Vai pitäisikö kaasutinmoottorillakin pyrkiä kiihdyttämään kaasu pohjassa (kuten ruiskumoottorisillakin), mutta vastaavasti pyrkiä käyttämään moottorissa kierroksia, jotka ovat parhaan vääntöalueen yläpuolella? Kumpikaan ei kuulosta taloudellisimmalta mahdolliselta vaihtoehdolta, mutta onko taloudellisinta vaihtoehtoa kaasuttimella saavutettavissakaan...
Itse olen omaksunut Heraldia monottaessa lähinnä tavan, että käytän kierrosalueena 2000...3500 rpm (max. vääntömomentti jo 2600 rpm) ja painan kaasua enemmän kierrosten kasvaessa - vasta noin 3000 rpm kohdalla poljin lattiassa eli kaasujalan asento käy läpi portaatonta hienosäätöä kiihdytettäessä seuraavaa vaihteenvaihtoa kohti ja jalkaa aina keventäen vaihteen vaihtamisen jälkeen ja uutta hienosäätöä. Alle 2500 kierrosnopeuksilla kaasun painaminen lattiaan ei tuo nimittäin mitään merkittävää muutosta moottorin tuottamaan tehoon kuin mitä puolikaasulla ajamalla on tarjolla. 2000 kierroksella voi ajaa kolmasosakaasulla tai allekin ja siitä huolimatta auto kiihtyy (jos nyt ei ylämäkeen sentään yritä kiihdyttää), mutta raskaalla kaasulla ei saa aikaan mitään elämää... ainoastaan pärinää, joka johtuu liian karkean polttoainesumun viivästyneestä palamisesta ja sen aiheuttamasta pakokaasujen lämpötilan ja tilavuuden kasvusta. Tämä ei tietenkään tuo mitään lisää hyötytehoon.
Itsestään selvää, että alakierroksilla ei ole paras polttoainetalous, mutta ainakin kaasutinmoottorilla taitaa alakierroksilla väännättäminen olla jopa epätaloudellisempaa kuin alakierroksilla vajaakaasulla tapahtuva rauhallinen kiihdyttäminen - vaikka yleisesti pitääkin paikkansa, että parempi täytös tarkoittaa parempaa hyötysuhdetta niin tämä tietenkin olettaa, että sylinteriin syötetty polttoaine tulisi myös palaakin.
Mikä on myös huomioitavaa on, että kylmänä kaasutinmoottori tarvitsee enemmän kierroksia ulos otettavaan tehoon nähden toimiakseen taloudellisesti... ja viisaampi on tietenkin alentaa moottorista otettavaa tehoa kuin huudattaa kylmää moottoria. Vaikka korkeiden kierrosten käyttäminen lisääkin pumppaushäviöitä niin se parantaa polttoaineen annostusta ja palamisprosessi paranee => polttoainetalous paranee ja palamaton bensiini ei huuhtele sylinterisienämiä yhtä tehokkaasti, lisäten kulumista, eikä moottorin kampiakselin laakeritkaan joudu vastaanottamaan yhtä suuria voimia moottoriöljyn vielä ollessa kylmää.
Vai ovatko kaasutinmoottorin taloudellisen ajon opit loppujen lopuksi niin erilaiset kuin ruiskumoottoreilla? Kannattaako aina vaihteen suuremmalle vaihtamisen jälkeen aloittaa kiihdyttäminen kevyemmällä kaasulla josta portaattomasti lisää sylinteritäytöstä kierrosluvun myötä? Henkilökohtaisesti olen tällä tavoin menetellyt, mutta eipä ole ollut ajotietokonetta... ei taida sellaista kaasutinmoottorista autoa löytääkään, jossa olisi. ^_^
Kisakoneissa kiihdytyksessä käytetään mielellään kaasuttimia. Niihin on saatavilla myös ajotietokoneet alan liikkeistä, jotka mittaavat ja laskevat kaiken mahdollisen tiedon mitä vain haluaa saada tietoonsa.
Kisaillessani Pontiac Firebird:illa -81-83, oli viivalta lähdettävä puolikaasulla ja vasta n. 60 m kohdalla täyskaasu. Muuten pidon menetys oli välitön mikä tarkoitti huonoa aikaa ja hävittyä lähtöä. Myöhemmin Challengerilla kadulla sama juttu. Jos nilkka oikeni pohjaan asti, menetin heti pidon. Viivaa piirtyi kyllä, mutta kiihdytyksen kustannuksella.
SixPack: "Kisaillessani Pontiac Firebird:illa -81-83, oli viivalta lähdettävä puolikaasulla ja vasta n. 60 m kohdalla täyskaasu. Muuten pidon menetys oli välitön mikä tarkoitti huonoa aikaa ja hävittyä lähtöä."
Tottahan se, että liika sudittiminen menee holtittoman lisäksi myös hieman hitaammaksi kuin mitä vähemmällä sudittamisella.
Vielä enemmän eroa on kulutuksessa, koska renkaiden savustamiseen käytetty energia on peräisin polttoaineesta. Eteenpäin liikuttava voimahan on lähes sama (tarkemmassa tarkastelussa jopa hieman pienempi) suditettaessa, mutta jos moottori kiertää esimerkiksi kahta kertaa korkeammalla, palaa bensiiniäkin suunnilleen samassa suhteessa enemmän. Kulutuksessa sudittamattomuus on siis paljon tärkeämpää kuin kiihtyvyyden kannalta.
Tosin on sudittamisesta se hyöty, ettei täydy luistattaa kytkintä eikä käyttää moottoria epätaloudellisella alueella.
Heraldilla nyt ei tietenkään ole pelkoakaan sudituksesta. Jos moista kokeilisisin, saattaisi heilurityyppinen taka-akseli napsahtaa poikki jonkin ristinivelen kohdalta... sen sorttista lupaava pauke perän suunnalta on alkanut taas kuulua. Heraldilla ajaessa kiihdytyksen taloudellisuus ei siis riipu siitä sutivatko renkaat vaan yksinomaan siitä toimiiko moottori kys. kierroksilla ja kuormalla taloudellisesti.
Senverran neliventtiili koneista että 1920 luvullla Ricardo määritteli optimaalisen palotilan muodon. Ihanne oli pallo jossa kaasunpaine jakaantuu tasaisesti joka suuntaan. Käytännössä tämä taasen ei olut mahdollista. Jokatapauksessa Rikardo kehitteli neliventtiilitekniikkaa ja puolipyöreää palotilamuotoa. Ensimmäinen tälläinen palotila oli sittemmin Triumph Ricardo 500 cm moottoripyörässä.
http://www.oldengine.org/members/diesel/Misc/Ricardo.htm
http://classic-mopeds.x-account.de/triumph/triumph-ricardo.htm
Myös "rötsi" eli Rudge kehitteli vuonna 1924 neliventtiilikannen 350 kuutioiseen moottoripyöräänsä.
http://www.rudge.co.uk/index.php?module=ContentExpress&func=display&ceid=3&bid=18&btitle=Welcome...&meid=10
http://www.sponend.org.uk/hist/hhrudge.htm
TeeCee: Olet oikeassa, megafoni tehostaa paineaallon avulla polttoaineen imua sylinteriin overlapin aikana. Ei palauta takaisin kuten paisari tekee kaksitahti koneessa.
Käsitykseni mukaan kaasuläppä ja sen momenttiavaimen ongelma on siiinä, että sen kulma on säädetty tehtaalla väärin, ja kun asia useimmiten on näin (ainakin ranskalaisissa) niin ei ole ihme että siitä tulee aina ongelmia. Säätäkää itse avain oikeaan asentoon, yksinkertainen ohje on yleensä (ainakin japskeissa) huoltokirjassa.
Tuo puolipallonmuotoinen palotila on tosiaan lähinnä ihannetta (kun unohdetaan puhdas pallomuoto pikkiriikkisten teknisten ongelmien vuoksi), mutta kuten arkiajoon tarkoitetussa moottoreissa aina, siinäkin tulee vastaan muutamia kompromisseja jotka syövät osan eduista. Ensinnäkin venttiilit sojottavat säteen suuntaisesti, mikä rajaa suunnittelijan vaihtoehtoja venttiilikoneiston suhteen.
Toisekseen jos kone on muuten toteutettu tavanomaisella tavalla (iskunpituuden ja sylinterinhalkaisijan suhde, puristussuhde), on mäntää muotoiltava korkeammaksi, koska puhdas puolipallon muotoinen palotila merkitsee liian suurta palotilan tilavuutta ja puristussuhde laskisi. Tämä merkitsee puolipyöreää männänpäätä, josta seuraa ns. appelsiininkuoripalotila. Sen poikkileikkaus sivulta katsottuna on kuin kuun sirppi.
Tässä menetetään paljon alkuperäisen idean hyötyä, palaminen ei tapahdukaan puolipallon sisällä keskeltä alkaen, vaan sirpin reunoille jää tasku, jossa alkaa herkästi nakutus tai jyrinä, eli hallitsematon palaminen tai sinne jää palamatonta seosta. Männänpään pinta-ala kasvaa kun siitä tehdään puolipallon muotoinen, joten myös männän lämpötila ja paino nousee. Lämmön nousu taas lisää reunoilla tapahtuvan epäsäännöllisen palamisen riskiä entisestään.
Riesa vähenee jos iskunpituutta lisätään, mutta se taas lisää männän keskinopeutta. Ahtaminen vaatii alemman puristussuhteen, joten siihen hemi sopii hyvin varsinkin, kun se kestää hyvin nakutustakin jos mäntä saa olla lähes tasapäinen.
En tunne kovin hyvin puntarin mainitsemien pyörien tekniikkaa, mutta ennen vanhaan tuo puristussuhteen alhaisuus ei haitannut kun polttoaine ei olisi kovia puristuksia kestänyt kuitenkaan. Alfa on käyttänyt hemiä ainakin 30-luvulta 80-luvulle, ja sen koneet olivat hyvin pitkäiskuisia ja twincameja. Twincamillahan saadaan venttiilit asetettua sopivan haralleen.
En katsonut, millaiset sylinterimitat Chryslerin uudessa hemissä on, mutta ainakin työntötakoisuus (hieno sana ja ihan omankeksimä) mahdollistaa venttiilien ihanteellisen asennon, keinuvivuista vaan tulee vähän pitkät. Mutta ei se mikään kierroskonetta olekaan, joten haitanneeko tuo mittään.
Epäilen, että tässäkin on kyse enemmän hemi-sanan käytöstä markkinointiin kuin teknisen edun hakemisesta. Markkinointiin sijoitettu taala kun antaa paljon paremman tuoton kuin tekniikan hienous. Niin kuin Uudet autot-palta näkee, ulkonäkö- ja imagoasiat ovat tärkeitä valintakriteereitä.
Tulipa vähän innostuttua kirjoittamaan... täytyipä tehdä kappalejako ja laittaa väliotsikoitakin, jotta vähääkään tolkkua saisi.
Summausta aiemmasta
Tässä olikin jo juttua kaasuttimesta tulevan polttoaineen pisarakoosta ja siitä kuinka pienillä ilman virtausnopeuksilla pisarat yhdistyvät. Tämä johtaisi siihen, että palaminen olisi epätäydellistä, koska pisaroiden höyrystyminen veisi pidemmän aikaa ja koska suuret pisarat eivät massan hitauden vuoksi olisi aina samansuuntaisessa liikkeessä kuin imuilma vaan saattavat paiskoontua imukanaviston ja sylinterin seinämiin. Sylinteriseinämille kertyneen bensiinin palaminen on auttamattoman hidasta, erityisesti ellei moottori ole käyntilämpötilassa, jolloin kuuma seinämä saattaisi höyrystää polttoaineen imu- tai puristustahdin aikana. Imukanaviston seinälle kertynyt polttoaine taas todennäköisimmin sieltä aikanaan höyrystyykin sillä ei sitä sinne määräänsä enempää kerry, mutta sylinteriin päässeen polttoaineen määrä ei tällöin ole aina suhteessa ilman määrään, koska tämä imusarjaan jäänyt polttoaine olisi läsnä jopa kaasuläpän ollessa kiinni.
Itse myös heittelin ajatuksia siitä, että polttoaine höyrystyisi paremmin alipaineessa. Se nyt on aika itsestäänkin selvää sillä höyrystyminen on aikalailla samoilla periaatteilla aineesta riippumatta. Systeemin paineella voidaan aina nostaa kiehumispistettä ja sitähän tehdää moottorin jäähdytinjärjestelmässäkin. Vastaavasti alentamalla painetta voidaan höyrystymistä kiihdyttää ja tätä tapahtuu mm. kaasuttimen kurkussa (joskin päätarkoitus alipaineen muodostamiselle on ilman virtausnopeuden aistiminen ja käyttäminen polttoaineen imemiseen uimurisäiliöstä, jossa vallitsee puolestaan se paine, joka on kaasuttimen ulkopuolella). Alhaisella kuormituksella alipainetta on paljon imusarjassa. Tällöin olettaisin höyrystymistä tapahtuvan imusarjassakin ja erityisesti osakaasulla. Suurella kuormituksella taas imusarjassa vallitsee suunnilleen sama paine kuin kaasuttimessa. Kaasutiimen kurkussa on alipaineetta taas suhteessa läpi virtaavaan ilman määrään eli myös raskaalla kaasullakin. Tai kyllähän se sama alipaine on kaikkialla kaasuttimen kurkun jälkeenkin... kaasuläpän takana se vaan summautuu kaasuläpän aiheuttamaan virtausvastukseen.
Kylmän moottorin käynnistäminen
Ryyppyä käyttämällä muodostetaan kaasuttimeen alipainetta. Pääsuutin ei tiedä onko kyseessä suuri ilman virtausnopeus vai "yläjuoksulle rakennettu pato". Ainoa mitä se suutin tietää on, että jokin imee kuin prostituoitu ikään. Ryypyllä saadaan siis enemmän polttoainetta ja vaikka polttoainepisarat olisivat suuria ja huonoja palamaan, lisäämällä pisaroita kasvaa pisaroiden yhteenlaskettu pinta-ala. Lisäksi osa näistä suurista pisaroista päätyy myös imusarjaan. Mitä enemmän bensiiniä imusarjassa, sitä enemmän sitä sieltä höyrystyy, kun on jälleen kerran suurempi pinta-ala. Kaikki rikastimet eivät tietenkään toimi kuristinläpillä eikä ime ylimääräistä seosta pääsuuttimesta.
Jopa täysin kylmäkäynnistyslaitteen puuttuessakin tai haluttomuusta sitä käyttää saa kaasutinkoneen käynnistymään kylmälläkin, sillä lähes kaikissa kaasuttimissa on jonkinmoinen kiihdytyspumppu. Sillä voidaan pumpata polttoainetta imusarjaan. Tätä kannattaa pumpata jo ennen käynnistysyritystä. Koska polttoainetta pumpataan moottorin ollessa sammutettuna, ei se sumu kauaa sumuna viihdy vaan valuu imusarjaan. Kun kaasu nostetaan ylös, suljetaan kaasuläppä, annetaan bensiinin hetken aikaa kaasuuntua ja pyöräytetään starttia, imee sylinterit heti imusarjaan alipaineen, joka kaasuunnuttaa suhteellisen suuren määrän bensiiniä... ainakin suuren määrän bensiiniä suhteessa siihen ilmamäärään, joka imusarjassa on. Itse ainakin olen todennut, että moottori lähtee tällä tavoin käyntiin kaikista vähiten arpoen.
Tämä tosin lienee autokohtaista, että kannattaako pumppaamisen jälkeen olla poljin ylhäällä, painaa kaasua vaiko jatkaa pumppaamista samalla kun kääntää avainta. Itse ainakin saan moottorin poljin ylhäällä pitäinkin käynnistymään niin sitä tulee käytettyä lähinnä käytettyä. Moottorin käynnistyttyä täytyy kuitenkin painaa kaasua, koska kylmä moottori tukehtuu pian ellei saa enempää virtausta. Eli usein tulee käytettyä ryyppyäkin, mutta vasta moottorin käynnistyttyä "jalkarikastuksella".
Kaasuttimen jäätyminen
Missä kaasuuntuminen tapahtuu, siellä myös sitoutuu lämpöä kaasuuntumisprosessissa. Tämän takia kaasuttimilla on ollut ennenaikoihin tapana jäätyä ulkoilman lämmön ollessa noin 0...10'C. Pakkasella kaasutin ei tyypillisesti jäädy (ainakaan umpeen asti), koska niin kylmä ilma ei sido kosteutta muodostaakseen jäätä jäähtyessään entisestään. Tämä tapumus on korjattu mm. ottamalla ulkoilman ollessa kylmä ilma kaasuttimelle pakosarjan päältä (pakosarja kuitenkin on yksi nopeimmin lämpeneviä ja korkeimman lämpötilan saavuttavia osia, josta happipitoisen ilman kerääminen on ylipäätään mahdollista). Tietenkin tämä nostaa lämpöä kaasuttimen lisäksi myös imusarjassa (vaikka imusarjaa nyt ei erkkikään saa jäätymään umpeen ajossa) ja tämä lämmön nousu koko imupuolella nopeuttaa höyrystymisprosessia (joka viilentää hieman imuilmaa ja kompensoi hieman sitä haittaa mikä saadaan, kun kuuma imuilma on ohuempaa) ja vähentää seinämien kostumista nestemäisestä polttoaineesta ja näin ollen auttaa säilyttämään oikean seossuhteen kaasun asennon vaihdellessakin. (Vakiokaasulla ajaessa tämä bensiinin kerrostuminen imukanavistoon ei sikäli haittaisi, koska kun imukanavistossa on tarpeeksi bensiiniä, kontaktipinta-ala ohi virtaavaan ilmaan kasvaa ja bensiinin määrä luonnollisesti löytää tasapainon... aikaan.)
Itse en ole ainakaan toistaiseksi joutunut tilanteeseen, että Heraldin kaasutin olisi jäätynyt ja matka sen tähden keskeytynyt. Eikä sitä suuremmin pelätä tietenkään tarvikaan. Jos kaasutin nimittäin jäätyy niin antaa moottorin seistä jokusen minuutin ja kokeilee josko se käynnistyisi. Siinä ajassa kaasutin on lämmennyt jo imusarjan kautta moottorilohkosta välittyneen ja pakosarjasta säteilleen lämmön vaikutuksesta. Toki nämä tekijät ovat läsnä moottorin käydessäkin, mutta moottorin käydessa kaasuttimen läpi menee niin suuri määrä kylmä ilmaa ja lisäksi osa bensiinistä höyrystyy jo kaasuttimessa, että tämä johtumalla ja säteilyä vastaanottamalla tapahtuva lämpeneminen ainoastaan hieman laskee sitä lämpötilahaarukan ylärajaa, jossa kaasuttimen jäätymiseen on riski ja hidastaa jään muodostumisnopeutta.
Onkos joku palstalaisistamme onnistunut jäädyttämään kaasutintansa? Jos, niin millaisissa olosuhteissa? Kuinka pitkän ajon jälkeen? Millaista ajoa (jäätymistä edeltävinä kilometreinä)? Vaihdoitko ajotapaa tai ajonopeutta tai moottorin kuormitusta vähää ennen jäätymistä? Jäätyikö kaasuläppä johonkin kiinteään asentoon ennen umpeen jäätymistä?
Minua nimittäin kiinnostaisi tietää miten tuo kaasuttimen jäätyminen tapahtuu käytännössä.
Tee-se-itse-imuilmanesilämmitys
Herald todennäköisesti menee seisontaan vasta lokakuun loppupuolella ja voisin väsätä imupuolelle letkun pakosarjalta ilmansuodattimelle. Tähän tarkoitukseen varmaan sopisi pienihalkaisijanen (= helpommin taittuva ja vähemmän tilaa vievä) ja kuumuudenkestävä pahviputki... tai mitäliemateriaalia onkaan. Suodattimen päästä teipillä ja pakosarjaan puolestaan kiinni rautalangalla. Toinen jekku tietenkin olisi kaasuttimen alla olevan bakeliittilevyn poistaminen, mutta tämä puolestaan vaatii tarpeettomasti vaivannäköä. Lisäksi tämä aiheuttaa liiallista lämmön siirtymistä moottorin sammuttamisen jälkeen, kun taas ajon aikana siitä ei juuri apua olisi.
Tai sitten vaan annan olla siten miten on. Ennenkin toiminut ilman virityksiä vaikka olisi ollut 2...5'C ja sakea aamu-usva. Ainakin sen pitäisi olla se kaasuttimen jäätymisen kannalta yksi ikävimpiä olosuhteita. Tietenkin varma seikka on se, että lämmitetyllä imuilmalla saisi moottorin lämpenemään nopeammin ja toimimaan taloudellisemmin.
Onko lämmitetyssä imuilmassa vaara liikalämmittämisestä? Jos ottaa kaiken kaasuttimelle virtaavan ilman pakosarjalta? Ei kai pitäisi olla... tuskin ainakaan, jos ottaa vain putkella pakosarjan vierestä eikä ole mitään varsinaisia lämmönvaihdinviritelmiä (useinhan on jokin levy joka pakottaa imuilman kulkemaan pidemmän matkaa pakosarjan viertä). Kesäksi putki tietenkin pois jälleen, mutta helppohan se olisi poistaa... toisin kuin se bakeliittilevyn poistaminen ja uudelleenasentaminen (ja uusien tiivistepahvien askartelu bakeliittilevyn molemmin puolen).