Voi­ko pa­rem­mil­la tul­pil­la sääs­tää polt­to­ai­neen­ku­lu­tuk­ses­sa? Saa­ko kyl­mem­mil­lä tul­pil­la li­sää te­hoa? Otim­me sel­vää.

Ar­tik­ke­li jul­kais­tu GTi-Ma­ga­zi­nen nu­me­ros­sa 10 / 2020 ja sen on kir­joit­ta­nut Jyr­ki Repo.

Sy­ty­tys­tul­pal­la on yk­sin­ker­tai­nen teh­tä­vä. Sen tu­li­si sy­tyt­tää polt­to­ai­neen ja il­man seos sy­lin­te­ris­sä, hal­li­tus­ti, ai­na sa­mal­la ta­val­la, ja juu­ri oi­ke­al­la het­kel­lä. Teh­tä­vä ei kui­ten­kaan ole help­po ja sik­si sy­ty­tys­tulp­piin liit­ty­vä tek­niik­ka on oma maa­il­man­sa.

Sy­ty­tys­tulp­pa ei ole muut­tu­nut ra­ken­teel­taan vii­mei­sen sa­dan vuo­den ai­ka­na käy­tän­nös­sä lain­kaan. Tulp­pa koos­tuu­kin me­tal­li­ses­ta run­ko-osas­ta, ke­raa­mi­ses­ta eris­ti­mes­tä ja kes­kel­lä kul­ke­vas­ta joh­ti­mes­ta, jon­ka toi­nen pää on ul­koil­mas­sa ja toi­nen pää pa­lo­ti­las­sa.

Tul­pan pää on siis pa­lo­ti­las­sa, ja se jou­tuu kes­tä­mään mel­kois­ta höy­ky­tys­tä moot­to­rin käy­des­sä. Tul­pan ra­ken­ne on suun­ni­tel­tu sel­lai­sek­si, et­tä ko­vim­mas­sa­kin kuor­mi­tuk­ses­sa läm­pö­e­ner­gia pää­see joh­tu­mal­la siir­ty­mään sy­lin­te­ri­kan­teen tul­pan elekt­ro­dien su­la­mat­ta.

Tulp­pa siis ke­rää pa­lo­ta­pah­tu­mas­ta kars­taa, eri­lai­sia pa­la­mat­ta jää­nei­tä yh­dis­tei­tä, tuh­kaa ja hii­li­jää­miä, joi­ta ker­ros­tuu eri koh­tiin pa­lo­ti­laa. Jos kars­taa ker­tyy tul­pan pin­nal­le tar­peek­si, puo­lan va­raus voi pur­kau­tua kars­ta­ker­ros­ta pit­kin sy­tyt­tä­mät­tä ki­pi­nää lain­kaan. Niin­pä tul­pan pi­tää puh­dis­tua jo­ten­kin, ja se ta­pah­tuu py­ro­lyy­sil­lä, eli ta­val­laan it­ses­tään, kun tul­pan pin­ta saa­vut­taa tar­peek­si kor­ke­an läm­pö­ti­lan.

Tul­pan puh­dis­ta­mi­nen on tark­kaa puu­haa, sil­lä toi­saal­ta sen täy­tyy kes­tää täys­kaa­su­ti­lan­teen läm­pö­kuor­ma, mut­ta toi­saal­ta täy­tyy käy­dä joka käyn­nis­tyk­sel­lä niin kuu­ma­na, et­tä kars­ta pa­laa pois. Tätä kut­su­taan it­se­puh­dis­tus­läm­pö­ti­lak­si, joka on tyy­pil­li­ses­ti jos­sain 450 cel­siu­sas­teen ylä­puo­lel­la.

Jos läm­pö­ti­la nou­see lii­ak­si, tulp­pa voi vau­ri­oi­tua. Ke­raa­mie­ris­te voi rik­kou­tua tai si­vu­e­lekt­ro­di ir­ro­ta tai kat­ke­ta. Useim­mi­ten tul­pan me­kaa­ni­nen vau­rio tu­lee omis­ta­jal­le hy­vin kal­liik­si, sil­lä pa­lo­ti­las­sa pomp­poi­le­vat tul­pan pa­la­set te­ke­vät no­pe­as­ti sel­vää jäl­keä pait­si män­nän la­es­ta, myös sy­lin­te­rin sei­nä­mis­tä, pa­lo­ti­las­ta ja vent­tii­leis­tä, sekä nii­den is­tu­kois­ta.

LÄM­PÖ­AR­VO

Tul­pan op­ti­mi toi­min­ta­läm­pö­ti­la on siis käy­tän­nös­sä 450 – 800 as­tet­ta. Läm­pö­e­ner­gi­an vir­taus­ta elekt­ro­dil­ta sy­lin­te­rin­kan­teen sää­de­tään tul­pan muo­toi­lul­la. Pu­hu­taan läm­pö­ar­vos­ta. Läm­pi­mäs­sä tul­pas­sa kes­kie­lekt­ro­di on ra­ken­teel­taan sel­lai­nen, et­tä se säi­lyt­tää läm­pö­e­ner­gi­an hy­vin, ja vain vä­hän sii­tä pää­see joh­tu­maan tul­pan run­gon kaut­ta sy­lin­te­ri­kan­teen.

Kyl­mä tulp­pa puo­les­taan jääh­tyy te­hok­kaas­ti, jo­ten se py­syy vii­le­äm­pä­nä, vaik­ka pa­lo­ti­lan läm­pö­kuor­ma kor­kei­den ah­to­pai­nei­den tai hy­vin kor­ke­an kier­ros­lu­vun ta­kia kas­vaa­kin. Ko­li­kon kään­tö­puo­li on se, et­tä tulp­pa saa­vut­taa it­se­puh­dis­tus­läm­pö­ti­lan­sa hi­taam­min.

Yk­sin­ker­tais­tet­tu­na ja erään­lai­sek­si nyrk­ki­sään­nök­si pu­ris­tet­tu­na koko läm­pö­ar­von voi muo­toil­la si­ten, et­tä lii­an kuu­mal­la tul­pal­la moot­to­ri me­nee rik­ki, mut­ta lii­an kyl­mäl­lä se ei läh­de käyn­tiin. Niin­pä täs­tä op­pi­vai­nen Ge­ta­rin lu­ki­ja voi­kin pää­tel­lä, et­tä kan­nat­taa ajel­la juu­ri niin kyl­mäl­lä tul­pal­la kuin moot­to­ri suos­tuu toi­mi­maan.

Tul­pan­val­mis­ta­jil­la on omat mer­kin­tän­sä, ja toi­sil­la isom­pi lu­ke­ma tar­koit­taa kyl­mem­pää tulp­paa, kun taas toi­sel­la ti­lan­ne on päin­vas­tai­nen. Näi­tä cross re­fe­ren­ce-tau­lu­koi­ta on net­ti täyn­nä.

TUO­TE­KE­HI­TYS­TÄ

Vaik­ka tä­män päi­vän sy­ty­tys­tulp­pa muis­tut­taa­kin ra­ken­teel­taan al­ku­pe­räi­siä sata vuot­ta sit­ten val­mis­tet­tu­ja tulp­pia, te­ke­vät isot tul­pan­val­mis­ta­jat pal­jon töi­tä pys­ty­äk­seen vas­taa­maan tä­män päi­vän haas­tei­siin. Tiu­ken­tu­neet pääs­tö­nor­mit ja ali­tui­nen hyö­ty­suh­teen kas­vat­ta­mi­nen ai­heut­ta­vat sy­ty­tys­tulp­pa­val­mis­ta­jil­le pal­jon pään­vai­vaa.

Mo­der­ni pie­nel­lä is­ku­ti­la­vuu­del­la va­rus­tet­tu, yleen­sä tur­bo­ah­det­tu suo­ra­ruis­ku­moot­to­ri käy erit­täin kuu­ma­na. Sil­ti tul­pan pi­tää pys­tyä sy­tyt­tä­mään seos erit­täin kum­mal­li­sis­sa olo­suh­teis­sa esi­mer­kik­si ka­ta­ly­saat­to­rien esi­läm­mi­tys­ti­las­sa aa­mun en­si­käyn­nis­tyk­sel­lä, oli keli mikä ta­han­sa.

Toi­min­ta­var­muut­ta on ha­et­tu pait­si ek­soot­ti­sil­la ma­te­ri­aa­leil­la, myös tulp­pien muo­toi­lul­la. Jos ar­vo­kas­ta uu­den au­ton en­si­a­sen­nus­tulp­paa tut­kii tar­kem­min, sii­tä voi ha­vai­ta, et­tä elekt­ro­dien ja run­ko­jen ra­ken­teis­sa on toi­nen tois­taan eri­koi­sem­pia uria, ko­lo­ja, ol­kia ja kon­kaa­ve­ja. Kai­kil­la näil­lä ha­e­taan pa­rem­paa komp­ro­mis­sia ter­mi­sen kuor­man kes­tä­vyy­den ja toi­saal­ta kyl­mä­käyn­nis­tys- ja toi­min­ta­var­muu­den vä­lil­lä.

Osa ra­ken­teis­ta on suun­ni­tel­tu kul­jet­ta­maan läm­pöä pois te­hok­kaam­min, osa taas on suun­ni­tel­tu si­ten, et­tä eris­ti­men ym­pä­ril­le muo­dos­tu­va säh­kö­kent­tä puh­dis­taa tai suo­jaa eris­ti­men pin­taa kars­toit­tu­mi­sel­ta. Joku muo­to voi ol­la ikään kuin va­ra­suun­ni­tel­ma sil­le, et­tä tulp­pa pää­see kars­toit­tu­maan, jol­loin run­gon ja kes­kie­lekt­ro­din vä­lil­lä on ta­val­laan toi­set kär­jet, jota pit­kin syt­ty­vä ki­pi­nä on tar­peek­si voi­ma­kas sy­tyt­tä­mään se­ok­sen, joka puo­les­taan lo­pul­ta puh­dis­taa tul­pan kars­tas­ta, jot­ta se voi taas toi­mia nor­maa­liin ta­paan.

KÄÄR­ME­ÖL­JY­JÄ JA EK­SOOT­TI­SIA ME­TAL­LE­JA

Ai­na vä­lil­lä mark­ki­noil­le il­mes­tyy tulp­pia, joil­la lu­va­taan vaik­ka mitä. Nyt vii­me vuo­si­na täl­lä sa­ral­la on ol­lut hil­jai­sem­paa, sil­lä pää­a­si­as­sa lu­va­tut li­sä­te­hot tai pa­ran­tu­neet polt­to­ai­neen­ku­lu­tuk­set ovat jää­neet to­teu­tu­mat­ta. Tämä joh­tuu to­den­nä­köi­ses­ti sii­tä, et­tä tul­pal­la on val­ta­van vä­hän teh­tä­vis­sä sil­le, mi­ten se pa­lo­ta­pah­tu­ma pa­lo­ti­las­sa ete­nee sen jäl­keen, kun se yli­pää­tään on saa­tu sy­ty­tet­tyä.

On tot­ta, et­tä ki­pi­nän voi­mak­kuu­del­la voi ol­la mar­gi­naa­li­nen mer­ki­tys esi­mer­kik­si kyl­mä­käyn­nis­tys­pääs­töi­hin, mut­ta pel­käl­lä tul­pan ra­ken­teel­la ei pys­ty­tä saa­vut­ta­maan sel­lai­sia ero­ja pa­lo­ta­pah­tu­man ete­ne­mi­ses­sä, et­tä huo­mat­ta­vaa te­ho­e­roa pää­si­si oi­ke­as­ti syn­ty­mään.

Jos kah­den­kym­pin tul­pal­la oi­ke­as­ti sai­si 10 hep­paa li­sää, mik­si ih­mees­sä au­to­teh­taat ei­vät te­ki­si sitä it­se? Sa­man ky­sy­myk­sen voi esit­tää kaik­kien pääs­tön­vä­hen­nys­mag­neet­tien ja il­man­suo­dat­ti­meen asen­net­ta­vien pel­ti­häk­ky­röi­den koh­dal­la.

Ek­soot­ti­sis­ten me­tal­lien käy­töl­le on kui­ten­kin tek­ni­set pe­rus­te­lun­sa. Tä­män ta­kia mel­kein kaik­kien uu­sien ah­det­tu­jen moot­to­rien tul­pis­sa käy­te­tään iri­diu­min, pla­ti­nan tai yt­t­riu­min kal­tai­sia ar­vok­kai­ta me­tal­le­ja. Eri­kois­ten ja ar­vok­kai­den me­tal­lien käy­töl­le on mo­nia syi­tä.

Ku­pa­ris­ta tai nik­ke­li­te­räk­ses­tä val­mis­tet­tu elekt­ro­di ku­luu no­pe­as­ti, jo­ten sii­tä täy­tyy teh­dä läh­tö­koh­tai­ses­ti mel­ko pul­lea, jot­ta tul­pal­le saa­daan jär­ke­vä käyt­töi­kä. Tul­pis­sa käy­te­tyt me­tal­lit kes­tä­vät tätä säh­kö­vir­ran ai­heut­ta­maa kor­roo­si­o­ta pa­rem­min, jo­ten elekt­ro­dis­ta voi­daan teh­dä pie­nem­pi, sa­mal­la pel­kää­mät­tä sitä, et­tä hen­toi­nen kär­ki su­lai­si pa­lo­ti­lan kuu­muu­des­sa.

Pie­ni elekt­ro­di puo­les­taan mah­dol­lis­taa ki­pi­nän pur­kauk­sen pie­nem­mäs­sä ti­la­vuu­des­sa, jol­loin ki­pi­nän pai­kal­li­nen in­ten­si­teet­ti on suu­rem­pi, lä­hes suo­raan pin­ta-alo­jen suh­tees­sa. Niin­pä te­rä­väm­mäl­lä elekt­ro­dil­la syt­ty­mis­var­muus on pa­rem­pi il­man mui­ta sy­ty­tys­jär­jes­tel­män muu­tok­sia.

Mo­ni­kär­ki­tul­pil­la taas ha­e­taan useim­mi­ten sitä, et­tä kun ki­pi­nää voi pä­ris­tel­lä use­am­mas­sa kär­ki­vä­lis­sä, käyt­töi­kä kas­vaa lä­hes­tul­koon suo­raan kär­ki­vä­lien lu­ku­mää­rän ver­ran. Pa­rem­paa te­hoa niil­lä­kään ei kui­ten­kaan saa­da.

Jos­kus te­rä­vä­kär­ki­sil­lä pla­ti­na- tai iri­dium­tul­pil­la voi­daan kor­ja­ta vi­ri­tyk­sen yh­tey­des­sä il­mes­ty­nyt sy­lin­te­ri­pai­neen kas­vus­ta joh­tu­va mis­fi­re-on­gel­ma. Toi­nen help­po tapa vä­hen­tää tätä tai­pu­mus­ta on pie­nen­tää kär­ki­vä­liä. Näil­lä­kin toi­men­pi­teil­lä kui­ten­kin saa­vu­te­taan vain pa­rem­pi syt­ty­mis­var­muus, ei mer­kit­tä­vää eroa esi­mer­kik­si saa­ta­vaan te­hoon – siis tie­ten­kin pa­la­mat­to­mien tah­tien ta­kia me­ne­te­tyn te­hon ta­kai­sin saa­mis­ta lu­kuun ot­ta­mat­ta.

PIN­TA­PUR­KAUS- JA MUUT ERI­KOIS­RA­KEN­TEET

Jois­sa­kin ap­p­li­kaa­ti­ois­sa pin­ta­pur­kaus­tulp­pa on ai­noa mah­dol­li­suus. Wan­kel-moot­to­ris­sa tul­pan­rei­kä on si­joi­tet­tu si­ten, et­tä pe­rin­tei­nen tulp­pa osui­si apex-tii­vis­tei­siin. Sama kos­kee joi­ta­kin kak­si­tah­ti­moot­to­rei­ta. Pin­ta­pur­kaus­tulp­pia voi­daan käyt­tää myös sil­loin, kun aje­taan erit­täin ra­juil­la ah­to­pai­neil­la tai ko­vil­la ilo­kaa­su­an­nok­sil­la. Pin­ta­pur­kaus­tulp­pa kes­tää pa­rem­min ää­rim­mäi­siä ra­si­tuk­sia. Sel­ke­ää kui­ten­kin on, et­tä pin­ta­pur­kaus­tulp­pa myös kars­toit­tuu hel­pos­ti, ei­kä si­ten sovi lä­hes­kään kaik­kiin käyt­tö­tar­koi­tuk­siin.

Huk­ka­ki­pi­nä­jär­jes­tel­mis­sä, ku­ten esi­mer­kik­si evo­mit­suis­sa kan­nat­taa käyt­tää sel­lai­sia tulp­pia, jot­ka on ni­me­no­maan suun­ni­tel­tu huk­ka­ki­pi­nä­jär­jest­le­miin. Huk­ka­ki­pi­nä­sys­tee­mis­sä kun joka toi­nen ki­pi­nä hyp­pää ”vää­rään suun­taan”. Niin­pä on syy­tä käyt­tää tulp­pia, jois­sa on esi­mer­kik­si pla­ti­na­kär­ki sekä kes­ki- et­tä si­vu­e­lekt­ro­dis­sa.

MIN­KÄ TUL­PAN SIIS VA­LIT­SEN?

Lai­ta va­kio, al­ku­pe­räi­nen tai tun­ne­tun mer­kin vas­taa­va tar­vi­ke­tulp­pa. Älä ala vaih­ta­maan tulp­pia ”pa­rem­piin”, jos si­nul­la ei ole jo­ta­kin eri­tyis­tä on­gel­maa, joka pi­tää rat­kais­ta.

Jos vi­ri­tät moot­to­ria rei­lus­ti, niin käy­tä juu­ri niin kyl­miä tulp­pia kuin pys­tyt. Tar­vit­ta­es­sa aja kyl­mil­lä ke­säl­lä, ja vaih­da py­kä­lää läm­pi­mäm­mäk­si tal­vel­la. Ku­ten sa­not­tua, lii­an kyl­mäl­lä moot­to­ri ei läh­de käyn­tiin tai se pät­kii kyl­mä­nä. Se on kui­ten­kin ver­rat­tain vaa­ra­ton­ta ver­rat­tu­na sii­hen, mitä ta­pah­tuu jos lii­an kuu­ma tulp­pa su­laa täys­kaa­sul­la.

Muis­ta seu­ra­ta GTi-Ma­ga­zi­nea myös so­mes­sa!

Fa­ce­book: https://www.fa­ce­book.com/GTi­Ma­ga­zi­ne/

Ins­tag­ram: https://www.ins­tag­ram.com/gti­ma­ga­zi­ne/

Ti­laa GTi-Ma­ga­zi­ne ko­tii­si osoit­tees­ta www.gti.fi/ti­laa !