Turbo

Yleistä

Turboahdin on pakokaasun voimalla toimiva ilmapumppu. Se sijaitsee yleensä pakoputkiston alkuosassa, heti alkukäyrien jälkeen. Turbo on hyvin yksinkertainen laite, mutta käytössä siivekkeiden pyörintänopeus on ~180000rpm ja ahtimen lämpö nousee lähelle 1000 celsiusta. Tästä johtuen valmistusmateriaalien on oltava lujaa tekoa ja se nostaa ahtimen hintaa. Turbo on pakokaasuahdin, joka sisältää turbiiniosan (pakoputkessa) ja kompressoriosan (tämä kerää ahdettavan ilman, joten tunnistaa yleensä julmetun kokoisesta ilmansuodattimesta putkiston lähellä). Osat sijaitsevat yhden akselin molemmissa päissä omissa koteloissaan.

Toimintaperiaate

Turbon tuoma tehonlisäys perustuu sylinterin täyttöasteeseen. Kun ahtimen tuottama paine (ahtopaine) on vaikka 0.5bar, täyttyy esim. 500cc sylinteri samalla tavalla kuin 750cc vapaasti hengittävä sylinteri. Jos paine on taas 1bar, täyttyy 500cc sylinteri samalla tavalla kuin litranen vapari. Eli siis sylinterin täyttö kasvaa-->lisääntyneet tehot.

Sylinteristä purkautuva pakokaasu pyörittää turbiini osaa, jolloin akselin toisessa päässä oleva kompressori ahtaa ilmaa imuputkistoon ja sitä kautta kaasareille/ruiskulle.

Turbosta saatavaa tehoa voidaan "säätää" siivekkeiden ja koteloiden avulla. Näin voidaan vaikuttaa mille kierrosalueelle voimaa halutaan. Yleensä turbo kärsii pienestä viiveestä, minkä aikana paine nousee. Tästä syystä tehoissa on yleensä piikki.

Syy piikkiin liittyy turbon tapaan tuottaa tehoa. Virtaus lisääntyy nopeuden neliössä, eli ahtimen pyörintänopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi sen pumppaama ilmamäärä kasvaakin jo nelinkertaiseksi. Ahtimen valinta onkin aina kompromissi ylä- ja alakierrosten välillä, eli nopean kaasuun vastaamisen ja korkeiden huipputehojen välillä.

Tästä syystä ahdin tulisi valita siten, että sen kehittämä maksimi paine olisi saavutettavissa jo alhaisilla kierroksilla.

Toinen ongelma liittyy paineeseen. Turbo tuottaa paljon painetta ja se voi isoilla kierroksilla olla liikaa koneelle, jolloin kansi voi tulla kurkkaamaan kuka kaasuttaa? Tähän ongelmaan on keksitty automaattinen ohitus venttiili (=wastegate, hukkaportti), mikä paineen noustessa tietylle tasolle laskee pakokaasun suoraan putkistoon turbon ohi. On olemassa myös muuttavasiipisiä ahtimia. Ohitusventtiilillä varustetussa rakenteessa voi paineensäädin sijaita erillään turbosta ja käyttää ohitusventtiiliä vivuston tai tangon välityksellä, tai hukkaportti säätimineen muodostaa yhden suljetun kokonaisuuden.

http://www.boatmall.com/Learn/images/Tubo.jpg

Muut ahtimet

On olemassa turbon lisäksi myös mekaanisia ahtimia (remmiahdin yleisin), mutta niitä tavataan oikeastaan vain kilpailukäytössä. Mekaaninen ahdin ottaa voimansa suoraan kampiakselilta, mikä syö osan koneen tehosta, mutta korvaa sen muhkealla väännöllä läpi koko kierrosalueen. Toisin sanoen mekaaninen ahdin tuottaa voimaa jo tyhjäkäynniltä. Tämä ahdin tyyppi on suosittu esim. v-moottoreissa, koska putkistot menevät erikseen, joten turbolle ei riittäisi pakokaasua sen pyörittämiseen. Kilpakäytössä tärkeintä on juuri voiman tuotto alhaalta asti.

Turboa ja mekaanista ahdinta verratteassa turbossa on parempi hyötysuhde.

Moottoripyörän muokkaus turbolle

Kun moottoripyörään halutaan turbo, täytyy ensinäkin alakertaa vahvistaa, jotta se kestää ahtimen tuomat lisähevoset. On tosin olemassa tiettyjä moottoripyörämalleja, jotka ovat lähes ikuisia. Yksi näistä, eniten suomessa turbotettu ja streetfighteriksi rakenneltu malli on '91 Suzuki 1100 GSXR. Tähän malliin turbo on mahdollista katsastaa suomessa. On tavattu yksilöitä, joissa ahtopaineet ovat 1.5bar ja joilla on ajettu yli 20 000km ilman mitään ongelmia. Turbotettukin moottoripyörä voi olla luotettava peli, jos muokkauksen tekee kunnolla ja muistaa tehdä perushuollot (putsareiden puhdistus ja öljyn vaihto, turbon puhditus karstasta). Myös kaasareille on tehtävä painekotelot, etteivät ne vuoda paineen alla. Putkisto vaihtuu yleensä avarampaan (myös ahtimen muokkaus putkistoon) ja öljynjäähdytin tulee mukaan tekniikkapuolelle, jos ei ennestään löydy. Myös lambda-anturi olisi syytä hankkia seosten tarkkailemisen vuoksi. Kytkintäkin olisi syytä vahvistaa. Jotkut laittavat myös kiihdyttelytarkoitukseen paineshifterin vaihteiden vaihtoa varten. Erittäin tärkeää on laskea puristus suhdetta, koska muuten alkaa tulemaan rumaa jälkeä. Yleinen puristus suhde on 8.5-9:1. Myös kansityöt olisi syytä teettää, monet porauttavat sylinterit ylikokoon ja vaihtavat takomännät. Turbokin tarvitsee voitelua, joten sekin tulisi hoitaa. Tärkeää on myös ahdetun ilman jäähdyttäminen välijäähdyttimellä eli intercoolerilla. Luonnollisesti on lopuksi säädettävä kaikki seikat kohdilleen (seokset, turbon viiveet jne.).

Turbotetuissa pyörissä ovat jatkettu takaswingi ja madallettu jousitus yleisiä näkyjä. Nämä ovat keinoja vähentää tehon tuomaa lisääntynyttä sutimis- ja keulimisherkkyyttä. Tämän projektin aloittavat saavat varmasti apua bomber.fi foorumilta, missä liikkuu suurin osa suomen turbopyörillä ajavista (mutta älä spämmää turhaan foorumille), myös oman pyörän voi viedä turbotettavaksi tai ostaa turbotukseen tarvittavia osia Taistelija OY:lle, Proboostille ja Viaberilta voi kysäistä asiasta.

2-tahdin ahtaminen

2-t:n ahtaminen ei ole mikään mahdottomuus. Itseasiassa, amerikassa tulee liukuhihnalta 2-t kelkkoja ahtimella. Myös suomessa on nähty turbo mikroauto (härveli sivuilla) ja ulkomailla näitä pyöriä: Turbo kawasaki kiihdytyspyörä.

Kaksitahtisen ahtamisen ongelmat ovat korkeat lämpötilat sylinterissä, [4-t:ssä polttoaine seos viilentää sylinteriä, kun taas 2-t:ssä tätä vaihetta ei ole] ja venttiileiden puuttuminen, eli seoksen suunta saattaa vaihtua.

Lähteet

• Alfamer, Moottoripyörän tekniikka
• Bomber.fi
• Netistä löydetyt jutut.