Vä­li­jääh­dyt­ti­men tar­koi­tus ah­de­tus­sa moot­to­ris­sa on mel­kein kai­kil­le it­ses­tään­sel­vyys. Tar­koi­tus­han on tie­ten­kin jääh­dyt­tää tur­bos­sa tai me­kaa­ni­ses­sa ah­ti­mes­sa kuu­men­tu­nut­ta il­maa. Vä­li­jääh­dyt­ti­men päi­vi­tys tai tuo­re asen­nus ai­heut­taa kui­ten­kin jos­kus ky­sy­myk­siä. Täs­sä nii­hin muu­ta­mia vas­tauk­sia.

Vä­li­jääh­dyt­ti­men tar­koi­tus on siis jääh­dyt­tää moot­to­rin si­sään me­ne­vää il­maa, jot­ta moot­to­ri tuot­tai­si enem­män te­hoa. Kou­lus­sa opit­tiin, et­tä kyl­mem­pi il­ma on ti­he­äm­pää, jo­ten käy maa­lais­jär­keen, et­tä sil­loin moot­to­riin me­nee enem­män hap­pea, jol­loin tu­lee enem­män te­hoa.

Var­si­nai­nen hyö­ty pa­rem­mas­ta vä­li­jääh­dy­tyk­ses­tä saa­daan kui­ten­kin moot­to­rin mui­den omi­nai­suuk­sien kaut­ta. Vii­le­äm­pi imuil­ma joh­taa sii­hen, et­tä pu­ris­tus­tah­din lop­pu­vai­heil­la sy­lin­te­ris­sä ole­va seos on vii­le­äm­pää. Vii­le­äm­mäl­lä se­ok­sel­la on pie­nem­pi tai­pu­mus na­kut­taa, jol­loin voi­daan ajaa ko­vem­mal­la sy­ty­ty­sen­na­kol­la, mikä puo­les­taan useim­mis­sa ta­pauk­sis­sa tar­koit­taa mer­kit­tä­vää te­hon li­säys­tä.

Tä­män li­säk­si koko moot­to­rin ter­mi­nen kuor­ma luon­nol­li­ses­ti pie­ne­nee, kun iso osa moot­to­rin si­sään ah­de­tus­ta läm­mös­tä hä­vi­te­tään vä­li­jääh­dyt­ti­mel­lä tai­vaan tuu­liin jo en­nen kuin se pää­tyi­si si­säl­le moot­to­riin.

MIK­SI IL­MA SIT­TEN LÄM­PI­ÄÄ?

On tot­ta, et­tä tur­bo­ah­din on to­del­la kuu­ma, mut­ta imuil­man läm­pe­ne­mi­nen ei joh­du sil­ti sii­tä, sil­lä il­ma kos­ket­taa kuu­maa ah­din­ta vain se­kun­nin osien ajan. Jot­ta tä­män voi se­lit­tää tar­kem­min, on pak­ko muis­tel­la pe­rus­kou­lun fy­sii­kan tun­nil­la opit­tu­ja tyl­syyk­siä.

Eli ener­gi­aa voi siir­rel­lä ja sen muo­toa voi muu­tel­la, mut­ta sitä ei voi luo­da ei­kä hä­vit­tää. Kun kaa­suun, täs­sä ta­pauk­ses­sa il­maan, si­tou­tuu ener­gi­aa läm­pö­nä, sen ti­la­vuus kas­vaa. Kun il­maa pu­ris­te­taan ka­saan, eli ah­de­taan, tämä ener­gia va­pau­tuu läm­pö­nä. Joku voi muis­taa, et­tä tätä ku­vaa esi­mer­kik­si ide­aa­li­kaa­sun ti­la­nyh­tä­lö.

Ah­ta­misp­ro­ses­sin lop­pu­läm­pö­ti­laan vai­kut­taa ah­ti­men läm­pö­ti­lan ja pai­neen nou­sus­ta joh­tu­van läm­pö­ti­lan kas­vun li­säk­si myös ah­ti­men hyö­ty­suh­de. Mitä pa­rem­pi hyö­ty­suh­de, sitä vä­hem­män il­maan tart­tuu läm­pöä.

Pe­rin­tei­sis­sä ruu­vi­ah­ti­mis­sa ei ta­pah­du il­man pu­ris­tu­mis­ta it­se pump­paus­ta­pah­tu­man ai­ka­na. Sen joh­dos­ta nii­den hyö­ty­suh­de on väis­tä­mät­tä huo­no, jos ah­to­pai­ne nou­see ko­vak­si. Ruu­vi­ah­ti­met ei­vät siis ole sa­nan var­si­nai­ses­sa mer­ki­tyk­ses­sä ah­ti­mia lain­kaan, vaan il­man­siir­ti­miä, joil­la työn­ne­tään il­maa vä­hän enem­män kuin moot­to­ri luon­nos­taan nie­lee. Tä­män joh­dos­ta syn­tyy ah­to­pai­net­ta.

Ah­ti­men kom­po­nent­tei­hin vai­kut­taa voi­ma, joka syn­tyy il­man pai­nees­ta nii­tä vas­ten. Ruu­vi­ah­ti­mes­sa ah­ti­men eri puo­lil­la val­lit­se­vaan pai­nee­seen pal­jas­tu­va me­kaa­ni­nen osa on ah­ti­men mo­lem­mil­la puo­lil­l­la yh­tä suu­ri. Niin­pä pai­neen nous­tes­sa ah­ti­men pyö­ri­mis­tä vas­tus­ta­va voi­ma kas­vaa ja si­säi­set vuo­dot li­sään­ty­vät. Tä­män joh­dos­ta iso­ja ah­to­pai­nei­ta tuot­ta­vat kiih­dy­ty­sau­to­jen ah­ti­met riis­tä­vät käyt­tö­voi­mak­seen moot­to­ris­ta usei­ta sa­to­ja he­vos­voi­mia.

Tur­bo­ah­ti­met taas ovat so­vel­tu­vam­pia isoil­le ah­to­pai­neil­le, komp­res­so­ri­sii­ven ge­o­met­ri­as­ta riip­pu­en. Mitä suu­rem­mal­le pai­neel­le tur­bo on tar­koi­tet­tu, sitä suu­rem­pi on il­man kans­sa suo­ras­sa kos­ke­tuk­ses­sa komp­res­so­rin eri puo­lil­la ole­vien sii­ven osien pin­ta-ala­e­ro.

Komp­res­so­ri­kart­ta ker­too tar­kal­leen, mil­lai­sil­le pai­ne­a­lu­eil­le ky­sei­nen tur­bo on tar­koi­tet­tu. Läm­mön­tuo­ton kan­nal­ta pi­täi­si ai­na ajaa komp­res­so­ri­kar­tan kes­kim­mäi­sen pis­teen ym­pä­ril­lä ole­vil­la vir­taus- ja pai­ne­a­lu­eil­la. Sen joh­dos­ta jois­sa­kin ta­pauk­sis­sa ah­toil­man läm­pö­ti­la voi ol­la pie­nem­mil­lä ah­to­pai­neil­la ko­vem­pi. Täl­lai­ses­sa ta­pauk­ses­sa huo­nos­ta hyö­ty­suh­tees­ta il­maan koh­dis­tu­va läm­pö­vuo on suu­rem­pi kuin il­man ko­koon pu­ris­ta­mi­ses­ta va­pau­tu­va läm­pö­mää­rä. Olen­nais­ta on siis ajel­la sel­lai­sil­la ah­to­pai­neil­la ja vir­tauk­sil­la, joil­le tur­bo on suun­ni­tel­tu, ei­kä mer­kit­tä­väs­ti sen kum­mem­min yli kuin al­le­kaan.

MIL­LOIN VÄ­LI­JÄÄH­DYT­TI­MEN PÄI­VI­TYS ON TAR­PEEL­LIS­TA?

Sa­mal­la, kun ylä­as­teen fy­sii­kan tun­tien muis­te­lus­ta he­rah­ta­neet nos­tal­gi­an kyy­ne­leet kui­vu­vat pos­ki­päil­lä, on ai­ka al­kaa miet­tiä oman vä­li­jääh­dyt­ti­men tar­vet­ta.

Käy­tän­nös­sä vä­li­jääh­dyt­ti­mel­le on sil­loin sel­keä ti­laus, kun imuil­man läm­pö­ti­la ylit­tää sään­nöl­li­ses­ti 50 cel­siu­sas­tet­ta. Sil­loin imuil­ma on niin kuu­maa, et­tä sil­lä on vai­ku­tus­ta ben­sii­ni­moot­to­rin sy­ty­ty­sen­na­kon kes­toon, ja sa­mal­la yleen­sä tun­tu­va vai­ku­tus moot­to­ri­te­hoon.

Sa­tun­nai­nen, ker­ran tai kak­si ke­säs­sä hel­le­päi­vä­nä il­me­ne­vä vii­den­kym­pin yli­tys ei ole on­gel­ma. Sys­te­maat­ti­nen, ai­na ke­sä­ke­lis­sä to­teu­tu­va yli vii­si­kym­men­tä on on­gel­ma, jo­hon kan­nat­taa puut­tua.

On ole­mas­sa au­to­ja, joi­hin on ta­pa­na vaih­taa vä­li­jääh­dy­tin vain sen vuok­si, et­tä al­ku­pe­räi­nen on to­del­la pie­ni. Sil­ti kui­ten­kin myös näis­sä ta­pauk­sis­sa kan­nat­taa mit­tail­la sitä imu­läm­pöä, en­nen kuin in­ves­toi uu­teen coo­le­riin. Jos­kus teh­da­sa­sen­tei­set jääh­dyt­ti­met ovat hy­vin te­hok­kai­ta pie­nes­tä koos­taan huo­li­mat­ta, sil­lä au­to­teh­taat hie­ro­vat il­ma­noh­jauk­sen vä­li­jääh­dyt­ti­mil­le tuu­li­tun­ne­leis­sa ja pe­rus­teel­li­sil­la CFD-mal­lin­nuk­sil­la.

BAR AND PLATE VAI TUBE AND FIN

Ikui­nen kes­kus­te­lu­nai­he: kum­pi ra­ken­ne on pa­rem­pi? Vas­taus ky­sy­myk­seen – ku­ten ko­vin usein elä­mäs­sä – ei ole vält­tä­mät­tä niin yk­sin­ker­tai­nen kuin luu­li­si.

– Pai­na­va­na ra­ken­tee­na Bar and Plate ra­ken­ne ot­taa läm­pöä te­hok­kaas­ti vas­taan ja si­too sitä omaan mas­saan­sa. Niin­pä se toi­mii hy­vin esi­mer­kik­si vart­ti­mai­lil­la, jos­sa jääh­dyt­ti­meen it­seen­sä si­tou­tu­va läm­pö­e­ner­gia ei eh­di ai­heut­taa on­gel­mia, kun suo­ri­tus on­kin jo päät­ty­nyt. Bar and Plate -ken­non val­mis­tusp­ro­ses­si on yk­sin­ker­tai­nen, jo­ten täl­lai­set ken­not ovat usein edul­li­sia, sa­noo Wag­ner Tu­nin­gin omis­ta­ja ja pää­in­si­nöö­ri Cars­ten Wag­ner.

– Tube and Fin-ra­ken­teen etu­na on mi­ni­maa­li­nen oma­pai­no suh­tees­sa jääh­dy­tys­te­hoon. Tube ja Fin -ken­no ei pys­ty ly­hy­es­sä ajas­sa si­to­maan yh­tä pal­joa läm­pöä kuin sa­man­ko­koi­nen mut­ta pai­na­vam­pi bar and plate -ken­no, mut­ta vas­taa­vas­ti se pys­tyy siir­tä­mään läm­pöä te­hok­kaam­min ul­koil­maan. Niin­pä rata-ajos­sa tube and fin on yleis­tet­ty­nä pa­rem­pi sekä ke­vey­ten­sä et­tä ak­tii­vi­sen läm­mön­siir­to­ky­kyn­sä ta­kia, hän jat­kaa.

Luon­nol­li­ses­ti tä­hän vai­kut­ta­vat vie­lä laa­tu­sei­kat, sil­lä laa­dul­la on myös erit­täin suu­ri mer­ki­tys vä­li­jääh­dyt­ti­men toi­min­taan.

KUN PELK­KÄ KOKO EI RAT­KAI­SE

Isom­pi ei ai­na ole pa­rem­pi. Suu­ri­ko­koi­ses­ta vä­li­jääh­dyt­ti­mes­tä seu­raa mo­nen­lai­sia on­gel­mia, vii­vees­tä fyy­si­siin ra­joi­tuk­siin asen­nus­vai­hees­sa. Ken­non suur­ta ko­koa pal­jon olen­nai­sem­paa on se, et­tä sin­ne joh­ta­vat put­ket ovat oi­ke­an ko­koi­set ja mah­dol­li­sim­man suo­rat. Jo­kai­nen mut­ka li­sää vii­vet­tä ja huo­non­taa kaa­sun­vas­tet­ta. Eli jos­kus on jär­ke­väm­pää lait­taa pie­nem­pi ken­no, jos sen avul­la saa ah­to­put­kis­tos­ta mah­dol­li­sim­man suo­rat ja sel­ke­ät.

Kaik­kein suu­rim­mas­sa roo­lis­sa vä­li­jääh­dyt­ti­men asen­nuk­ses­sa ovat kui­ten­kin il­ma­noh­jai­met. Suu­rin osa keu­laan asen­ne­tuis­ta isois­ta vä­li­jääh­dyt­ti­mis­tä te­kee töi­tä vain puo­li­te­hol­la, sil­lä vii­leä ajo­vii­ma ei löy­dä tie­tään ken­non läpi, mil­loin mis­tä­kin syys­tä. Yk­si pe­rin­tei­sim­piä syi­tä on se, et­tä ko­ne­huo­ne on lii­an tii­vis ja ko­vis­sa no­peuk­sis­sa ko­ne­huo­nee­seen syn­tyy yli­pai­ne, jon­ka ta­kia il­ma ei pää­dy coo­le­riin, vaan kier­tää koko au­ton si­vul­ta, al­ta ja yli. Tämä asia on lä­hes poik­keuk­set­ta kun­nos­sa, jos tut­ki­taan au­to­teh­taan va­ki­o­coo­le­ri­a­sen­nuk­sia.

Hy­vä­kään ken­nol­le oh­jaa­va il­ma­ka­na­va ei au­ta, jos kuu­ma il­ma ei mah­du pois­tu­maan ken­nol­ta. Tä­män ki­teyt­tää Ben­zin­gin sään­tö: il­maa ei voi työn­tää, se täy­tyy ve­tää. Ben­zin­gin sään­tö ei so­vel­lu ah­ta­mi­seen, jos­sa il­maa työn­ne­tään sul­jet­tuun ti­laan, vaan ni­me­no­maan ae­ro­dy­naa­mi­seen suun­nit­te­luun, jos­sa il­maa py­ri­tään oh­jai­le­maan ha­lut­tui­hin paik­koi­hin, jot­ta saa­vu­te­taan jääh­dy­tys­te­hoa, pien­tä il­man­vas­tus­ta tai vaik­ka­pa nos­tet­ta.

KÖY­HÄN EI KAN­NA­TA OS­TAA HAL­PAA

Niin­pä, moni kak­ku pääl­tä kau­nis. Hal­pa kii­na­lai­nen coo­le­ri­kit­ti nou­dat­taa usein Gup­tan la­kia: jos se vai­kut­ti lii­an hy­väl­tä ol­lak­seen tot­ta, se to­den­nä­köi­ses­ti ei ole tot­ta. Hal­pa, pai­na­va, lii­an iso ken­no, jon­ka mu­ka­na tu­lee mo­ni­mut­kai­nen, vä­ki­sin va­ki­o­ko­ne­huo­nee­seen suun­ni­tel­tu ah­to­put­kis­to ja jon­ka mu­ka­na ei tule min­kään­lai­sia il­ma­noh­jai­mia, on usein huo­nom­pi kuin pal­jon pie­nem­pi, mut­ta iso­jen poi­kien suun­nit­te­le­ma al­ku­pe­räi­so­sa. Tämä konk­re­ti­soi­tuu esi­mer­kik­si vuo­si­tu­han­nen vaih­teen 1.8T -Vag­gi­neis­sa, joi­hin saa­ta­vil­la ole­vat coo­le­ri­ki­tit ovat lai­das­taan va­ki­o­ta huo­nom­pia, vaik­ka al­ku­pe­räi­nen ei ole juu­ri vir­si­kir­jaa suu­rem­pi.

Pal­jon fik­sum­paa on sääs­tel­lä ko­li­koi­ta sen ai­kaa, et­tä voi os­taa coo­le­ri­kit­tin­sä tai cus­to­mi­pa­ket­tin­sa kom­po­nen­tit jos­ta­kin laa­tu­ta­va­raa myy­väl­tä ta­hol­ta.

WAG­NER TU­NING - SAK­SA­LAIS­TA JÄR­JES­TEL­MÄL­LI­SYYT­TÄ

.

Cars­ten Wag­ner on toi­sen pol­ven au­ton­vi­ri­ty­sin­si­nöö­ri, joka jat­kaa isän­sä pe­rus­ta­man Wag­ner Tu­nin­gin toi­min­taa yli kah­den vuo­si­kym­me­nen ko­ke­muk­sel­la. Kun nuo­rem­pi Wag­ner ot­ti yri­tyk­sen hal­tuun 90-lu­vun lo­pul­la, tuo­te­re­per­tu­aa­ris­sa oli kak­si tuo­tet­ta.

Ny­ky­ään tuo­tan­nos­sa on vä­hän yli sata eri tuo­tet­ta yli kah­teen­kym­me­neen au­to­merk­kiin. Kaik­ki tuo­te­ke­hi­tys teh­dään sa­moil­la me­ne­tel­mil­lä kuin au­to­te­ol­li­suu­des­sa. Au­tot skan­na­taan uu­sim­mil­la 3D-skan­ne­reil­la, il­ma­noh­jai­met, put­ki­tuk­set ja vääl­jääh­dyt­ti­met mal­lin­ne­taan CFD-si­mu­laa­ti­oil­la.

– Mie­les­tä­ni tä­män­kal­tai­ses­sa tuo­te­ke­hi­tyk­ses­sä on tär­ke­ää ym­mär­tää ko­ko­nais­val­tai­ses­ti, mitä on te­ke­mäs­sä. Maa­il­ma on pul­lol­laan vi­ri­ty­so­sa­val­mis­ta­jia, jot­ka te­ke­vät vi­ri­ty­so­sia Isom­pi On Pa­rem­pi -me­to­dii­kal­la il­man isom­paa ym­mär­rys­tä sii­tä, mitä on te­keil­lä. Meil­lä sen si­jaan ei ar­vail­la, meil­lä mi­ta­taan ja ana­ly­soi­daan, Cars­ten va­kuut­taa.

Tätä ny­kyä 11 000 ne­li­ö­met­rin suun­nit­te­lu- ja ko­koon­pa­no­lai­tok­ses­sa Muhls­ted­tis­sä, Sak­sas­sa, työs­ken­te­lee yli kol­me­kym­men­tä työn­te­ki­jää, jois­ta kuu­si in­si­nöö­riä työs­ken­te­lee pel­käs­tään tuo­te­ke­hi­tyk­sen pa­ris­sa. – Meil­lä on myös va­ki­tui­set toi­mi­ti­lat Yh­dys­val­lois­sa, Eng­lan­nis­sa ja Kii­nas­sa. Kaik­ki tuo­te­ke­hi­tys teh­dään kui­ten­kin täl­lä Sak­san Muhls­ted­tis­sä, jol­loin voi­daan var­mis­taa tin­ki­mä­tön laa­tu.

Vii­des­sä­tois­ta vuo­des­sa Wag­ner on kas­va­nut yh­den mie­hen pa­jas­ta mo­ni­kan­sal­li­sek­si, yli 50 hen­keä työl­lis­tä­väk­si kon­ser­nik­si. Laa­duk­kaat tuot­teet ovat täs­sä ol­leet avai­na­se­mas­sa. mut­ta sak­sa­lai­sel­la jär­jes­tel­mäl­li­syy­del­lä on luo­tu kas­vu­e­del­ly­tyk­set myös it­se yri­tyk­sel­le.

Mi­kä­li ha­lu­at lu­kea täl­lai­sia ar­tik­ke­lei­ta ai­na tuo­reel­taan, ti­laa GTi-Ma­ga­zi­ne ko­tii­si heti tar­jous­hin­nal­la osoit­tees­sa

www.gti.fi/ti­laa

!

Muis­ta seu­ra­ta GTi-Ma­ga­zi­nea myös so­mes­sa!

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

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