Kaksitahtisen moottorin pakoputken voi valmistaa kahdella tavalla, joko "perinteisellä" tavalla osista vääntämällä tai sitten hydroform-menetelmällä eli pullistamalla. Molemmat erillisissä osissaan.
Putkensuunnitteluun tarkoitetun BlairExhaustII - taulukon saat täältä. BlairExhaustIII taulukko täältä. Tietenkin tarvitset vielä materiaalia putken valmistukseen ja valmistukseen tarvittavat välineet, mutta ne tulevat myöhemmin esille.
Sisällysluettelo
Putken suunnittelu
Nyt koneella pitää olla taulukkolaskentaohjelma, jolla avata BlairExhaust taulukko. Sellaisen saat esimerkiksi täältä. Seuraavaksi aletaan täyttämään taulukkoa seuraavalla tavalla:
Täytettävät arvot
- Moottorin sylinterin kuutiotilavuus
- Maksimitehon kierrosluku Määrää millä kierrosluvulla putki antaa parhaan tehon. Voi myös laittaa tähän sen kierrosluvun millä jo pelkkä moottori itsessään tuottaa suurimman tehon, jolloin putken kanssa tuleva teho on maksimaalinen.
- Pakoaukon aukioloaika asteina
- Asteet alkavat siitä kun pakoaukko alkaa aueta ja loppuvat siihen kun pakoaukko on mennyt kiinni.
- Paras olisi ottaa kansi irti. Suurinpiirteisesti onnistuu ottamalla vanha putki irti ja pyörittämällä vauhtipyörää siten, että männän yläreuna on pakoaukon yläreunan tasolla (aukko täysin kiinni). Vauhtipyörään lisätään merkki ja käännetään siten että aukko avautuu ja sulkeutuu taas (kokonaan). Uusi merkki vauhtipyörään ja sitten saadaan asteet esimerkiksi kolmioviivaimella. Vaihtoehtoisesti voit tulostaa astelevyn cd:lle [1] ja kiinnittää sen vauhtipyörään.
- Tavoiteltu teho
- Realistinen arvio tavoitellusta tehosta. Mieluummin hiukan ylimitoitettu, ettei putkesta tule liian lyhyt.
- Pakokanavan pituus
- (Ota vanha putki irti ja katso työntömitalla paljonko matkaa kertyy suulta mäntään.)
- Putken alkuosan kerroin
- Pienillä arvoilla suhteellisesti parempi teho ennen huipputehoa.
- Suuremmilla arvoilla saadaan lisää huipputehoa, tosin suuremmille kierroksille ja alaväännön kustannuksella.
- Keskilieriön paksuuden kerroin
- Suurella kertoimella suurempi teho, mutta teho yleensä siirtyy korkeammille kierroksille jos putken viritetty pituus pidetään samana.
- Peräpillin kerroin
- Pienillä arvoilla saadaan enemmän tehoa korkeilla kierroksilla, tosin alaväännön kustannuksella. Liian pienet arvot tuhoavat moottorin.
- Suurilla arvoilla saadaan huipputehoa ja sen kierroslukua alemmas ja samalla alavääntöjä paremmaksi. Arvoa valitessa kannattaa ottaa osviittaa edellisesta pakoputkesta.
- Putken kartiokkuus
- Suurilla arvoilla saadaan parempi vääntö ennen huipputehoa.
- Pakoaukon keskimääräinen halkaisija
- Portmap-kuva vaikkapa millimetripaperille ja siitä lasket pinta-alan ja syötät sen siihen vihreään "lootaan". Taikka mittaat pakoaukon korkeuden ja leveyden ja lasket siitä pinta-alan, ja vähennät jonkun verran riippuen pakoaukon kulmien pyöreydestä.
Saatavat tulokset
- Bmep, baareina. Matalaviritteisessä PV:ssä monesti 6-8bar tienoilla, uusenskoissa monesti 9-11 bar
- Pakokaasujen lämpötila - olisi hyvä olla välitä 400-550
- Pakokaasujen etenemisnopeus - ei tarvitse kiinnittää huomiota. Ilmeisesti kaavan laskuri ei tämän osalta pidä paikkaansa.
- Viritetty pituus - pidemmällä arvolla tehot pyrkivät alaspäin ja tehoalueesta tulee laajempi.
- Saatavina tuloksina ovat vielä pituudet, halkaisijat ja kartioiden asteet, joista siis otetaan putken fyysiset mitat.
- Erityisesti kannattaa tarkkailla kartioiden kulmien suuruutta, koska suurilla kulmilla putkesta tulee "piikikäs" ja tehot tulevat ulos äkkinäisemmin, jos taas kulmat ovat suhtkoht pienet niin putki ei ole "piikikäs" ja tehot tulevat tasaisesti ulos.
- Putken pituuden säätö. Tätä ominaisuutta voi käyttää tehtäessä useita testiputkia samaan moottoriin. Tekee ensimmäisen putken laskurin alkuperäisillä mitoilla, mutta kaksi muuta putkea käyttämällä kertoimena esim. 0,95 (nostaa moottorin kierroslukua hieman alle 10%), ja 1,05 (laskee moottorin kierroslukua hieman alle 10%). Käytettäessä tätä työkalua ei kannata koskea muihin laskurin arvoihin.
Putken mittojen jäljentäminen
Tulostaminen
BlairExhaust-taulukosta katsot mitat ja syötät ne ConeLayouttiin (poislukien edellinen poikkeus). Diametereihin halkaisijat ja lenghtiin pituus. Sitten tulostat ne sieltä.
Näytöltä jäljentäminen
Tuossa ohjelmassa on "Flat pattern projection" -ikkuna. Otat viivoittimen tms. mittaat ja muuttelet sen ikkunan kokoa siten, että ne vastaavat pääikkunan alareunassa olevia arvoja. Sitten piirrät läpi paperille. Vaikea, mutta säästää mustetta.
Piirtäminen (pullistettaessa)
Aivan aluksi täytyy huomioida, että putki tehdään hydrofoimailla, niin jokainen saatu halkaisija täytyy ensin kertoa piillä ja sitten tämä jakaa kahdella, koska hydroform -menetelmässä putki pullistetaan, niin aina yhdessä pullistettavassa kartiossa on kaksi "puolta", jotka siis ovat halkaisijoiden kehästä puolet.
Seuraavaksi havainnoiva esimerkki, jota pystyt soveltamaan muihinkin kartioihin.
Otetaan esimerkiksi taulukosta yllä olevasta taulukosta saatuja mittoja. Halkaisijat D2(39.7) ja D3(61.2) sekä pituus L3(145.2) Nyt aletaan piirtämään.
Ensin piirretään keskijana eli kohta 1 viereisessä kuvassa. Nyt täytyy päättää kuinka monen asteen mutka siitä tehdään. Tosin täyttyy huomioida, että putkea pullistattessa mutkat tiukkenevat n. 20-30 astetta. Tehdään vaikka 40 asteen mutka. Seuraavaksi täytyisi tietää kuinka pitkällä säteellä piirtää ympyrän, jossa 40 astetta on pituudeltaan 145.2. Tämä saadaan selville kaavalla L3/mutkan asteet*360/pii/2. Esimerkki vielä: 145.2/40*360/pii/2 = 208 Eli nyt piirrät ympyrän, jonka säde on 208mm. Tämän jälkeen teet ympyrän keskipisteestä lähtevän 40 asteen kulman ja tämä kulman sisälle jäävä alue on pituudeltaan 145.2.
Nyt tehdään päädyt eli tässä esimerkissä päätyjen sivukuvanto halkaisijat ovat 39.7 ja 61.2, mutta nämä pitää kertoa vielä piillä ja sitten jakaa kahdella, jotta saadaan kehäpituudesta puolet eli 39.7*pii/2 = 62.4 eli tämä on se pituus, jonka laitat piirrustukseen päädyksi. Tämän teet myös toiseen päätyyn eli 61.2*pii/2 = 96.1 Huomioon täytyy ottaa vielä se, jos palaset hitsataan yhteen ilman kanttauksia niin päätyjen pituuteen täytyy lisätä muutama milli.
Seuraavaksi pitäisi laskea kartion alakurvin säde. Tämä onkin hieman monimutkaisempi. Ensin jaat keskuskulman asteet kahdella eli 40/2 = 20 ja nyt merkkaat tämän 20 astetta keskuskulmaan ja nyt tiedät kartion pituuden keskikohdan, johon piirrät samanlaisen viivan, jotka piirsit päätyihinkin, mutta tässä viivan pituus on päätyjen pituuksien keskiarvo eli (62.4+96.1)/2 = 79.3 Säteen pituus, jolla piirrät alakurvin on keskuskulman ja (tässä) 79.3 pitkän janan alapäädynvälinen mitta. Laitat siis tämän mitan harppiin ja etsit harpin keskuskohdan, jossa harpin kärki osuu päätyjen ja keskikohdan viivan alareunoihin. Tällä tavalla itse piirrän, mutta toki on myös muita tapoja.
Yläkurvin piirtäminen käy aivan samalla tavalla kuin alakurvinkin.
Tämä piirtämisen sitten vain teet kaikista kartioista, oli putki sitten ylä- tai alakauttainen. Jos teet putkesta alakautta menevän, niin putkea ei kannata tehdä monesta osasta, vaan voit yhdistellä kartioita, jos taas putki tulee olemaan yläkautta menevä, niin putken joutuu väkisinkin tekemään useasta osasta.
Putken kasaaminen pullistamalla
Edessä on päätös kuinka paksusta pellistä putken tekee. Suosituimpia ovat ehkä 0.75 ja 1mm, mutta jos pelti on yli millistä niin pullistaminen alkaa vaikeutua jo merkittävästi. Paksumpi pelti tietenkin vaimentaa paremmin ääniä ja on helpompi hitsata, mutta ohuempi pelti pullistuu pienemmillä paineilla.
Kun itse kartiot on jäljennetty paperille, pitää nämä jäljentää pellille ja yhteen kartioon leikata kaksi kartionpuolikasta. Kannattaa myös välttää teräviä kulmia, koska niistä tulee usein ryppyjä pullistettaessa. Tässä vaiheessa kannattaa myös leikata toisesta putken päästä sellainen, että se menee umpeen.
Kun pellit on leikattu, pitää päättää, millä putken hitsaa. Harvoilla kylläkin on ainakaan kotona valinnan varaa millä hitsata eli yleensä valitaan se, mikä kotoa löytyy, mutta vaihtoehdot ovat ainakin mig/mag, tig ja kaasu. Tigillä ja kaasulla hitsatessa saumoista tulee vähän pehmeämmät kuin mig/magilla ja näin saumat kestävät paremmin pullistuksen.
Seuraavaksi vuorossa on hitsaus. Hitsaat vain ne kaksi saman muotoista pellinpuoliskoa reunoista yhteen. Suurimpana tavoitteena on putken saaminen 100%:sen tiiviiksi, että putken edes saa pullistettua. Kartion toiseen päähän pitäisi kehitellä jokin liitin, johon siis liittää laite, joka putken pullistaa. Monet ovat käyttäneet hydrauliletkujen liittimiä tms. Toiseen päähän kannattaa laittaa hana, jolla putken saa nopeasti tyhjäksi paikkausta varten. Harvoin puoliskot saa täydellisen tiiviisti yhteen hitsattua, joten saumoja joutuu paikkaamaan riittävän paineen aikaansaamiseksi.
Pullistaminen
Pullistamiseen käyttettyjä välineitä on monia. Esim koepaineistus/ponnistuspumppu, tai itse tehty. Tälläisen pumpun pystyy tekemään esim. pullotunkista tai hydraulisylinteristä.
Kuitenkin, kun pumppu on valittu, oli se sitten kaupasta saatava tai itse tehty niin tämä pitää saada kiinni putkeen sillä liitoksella, minkä äsken teit. Kun pumppu on saatu kiinnitetyksi putkeen/kartioon niin alkaa putken pullistus, vedellä. Eli nyt vain pullistat, kunnes putki/kartio on tullut niihin mittoihin, mitä taulukossa luki halkaisijoiden kohdalla. Tosin voit joutua rajoittamaan putkessa joidenkin kohtien pullistumista "liikaa paisumisen" takia. Esim, jos pullistat koko putkea kerralla, niin putki paisuu aluksi vain putken leveimmältä kohdalta eikä alkukäyrä pullistu ollenkaan. Usein putkeen tulee myös ryppyjä. Nämä saat pois, kun naputtelet näitä kohtia vasaralla silloin, kun putkessa on paineet sisällä. Rypyt toki vältät sillä, että jo suunnitteluvaiheessa kaikista mutkista tehdään mahdollisimman loivia ja vältetään teräviä kulmia.
Huom! Putken pullistaminen täytyy tehdä NESTEELLÄ, kuten vesi, EI KOSKAAN ILMALLA! Jos putki halkeaa ilmalla pullistettaessa, se on kuin pommi! Tämä on asia josta ei koskaan voi varoitella liikaa!
Kun kartiot on pullistettu, täytyy ne hitsata toisiinsa siten että putki vielä sopii mopoon. Kun tämä on tehty niin jäljellä on enää holkin teko, millä saat kiinnitettyä putken mopon sylinteriin, kiinnikkeiden teko ja loppupillin teko. Loppupillin sisähalkaisija pitäisi olla sama, mikä on loppukartionkin peräpään halkaisija. Toki voit vielä hioa hitsaussaumat tasaisiksi, jos se on mielestäsi tarpeen.
Putken kasaus pellistä vääntämällä
Tämä käsittelee putken tekemistä käsittääkseni jopa yleisemmällä tavalla, eli ilman pumppua ja pellistä vääntämällä.
Tarvikkeet
- Tarpeet
- Peltiä (0,75-1,5mm)
- Alkukartiota edeltävä putkenpätkä
- Lattarautaa tai muu kiinnityslaippa
- Peräpillin putki
- Ohjelmat (software=pehmeäkäsisille)
- Hardware
- Tussi (kovametallikynä)
- Rälläkkä (katkaisu+hiomalaikka)
- Peltisakset
- Kumivasara
- peltisepän vasaroita
- Hitsi (mig tms.)
- Aikaa
- 2-20(30)h (Riippuen kokemuksesta, monimutkaisuudesta, toleransseista, viimeistelystä ym.)
Suunnitelmat pellille
Syötä tarvittavat arvot Blairexhaust -taulukkoo alussa kerrotulla tavalla. Jos haluat kääntää putkea, niin ota käyttöön kääntötaulukko. Katso taulukosta sen kartion mitat, jota haluat kääntää (esim. osa2). Anna käännöille arvot ja katso oikeasta kohdasta mitat. Avaa ConeLayoutin ja syötä arvot sinne pala kerrallaan. Tästä jatketaan ylempänä olevien ohjeiden mukaisesti.
Leikkaa tavalla tai toisella layout-kuvat muotoonsa ja piirrä reunoja mukaillen kovametallikynän tai vastaavan avulla muodot pellille. Tussikynällä on hyvä ainakin vahvistaa nuo viivat, niin näkee paremmin.
Osien leikkaaminen ja taitto
Leikkaa palat piirrettyjä viivoja pitkin. Voit käyttää esimerkiksi rälläkkää ja 1mm katkaisulaikkaa, paineilmakäyttöistä kuvioleikkuria tai peltisaksia. Peltisaksia käytettäessä leikkaa aluksi suurin piirtein muotoon ja hio sitten viilapenkissä tarkasti muotoon.
Jonkinlainen taivutuskone helpottaa seuraavaa vaihetta ja parantaa lopputulosta niin huomattavasti, että käyttö olisi suositeltavaa jos mahdollista.
Taivutitpa palat miten tahansa, niin ne pitäisi nyt saada mahdollisimman pyöreään muotoon. Esimerkiksi putkenpätkiä vasten on hyvä taivutella/paukutella. Kumivasaralla voi auttaa. Kun olet saanut palat muotoonsa, kasaa putkea ja hio palat mahdollisimman tarkasti lähelle toisiaan. Hitsaaminen vaikeutuu ja lopputulos heikkenee jos osien välillä on rakoja.
Hitsaaminen ja viimeistely
Hitsaat putken osat kasaan. Suosittelisin, että laitat "heftiin" ja kokeilet kiinni, siis että sopiiko tuo tarkoittamaasi kapineeseen. Sitten hitsaat kiinni ja mieluustikin tiiviisti. Siinä auttaa se, että täytät sen vedellä ja katsot vuotokohdat. Ne kannattaa merkitä tussilla.Jos hitsaat esim. magilla(mikillä) 0,75mm peltiä paras on käyttää ohuempaa lankaa kuin itse pelti eli 0,6mm olisi sopiva paksuus langalle. Sitten vaan kokeilet eri säädöillä hitsata eri asennoissa ja kun löydät parhaan tavan nii homma luistaa.
Luultavasti haluat hioa saumoja mutta varsinkin ohut peltistä putkea kun alat sauman kohalta hiomaan nii äkkiä tulee läpi . Jos aiot maalata putken karhenna pintaa esim karhunkielellä ja poista rasva esimerkiksi tinnerillä.Sen jälkeen kuumennat putken pinnan esim .toholla, niin alkaa maali tarttumaan paljon paremmin. Maalaa monta kerrosta ja kuivata kunnolla. Katso ohjeita maalipurkista.
