Säätelyä 90 luvun alkupuolella.
Vähän isompi pläjäys tällä kertaa, nyt kerrotaan kulutuksesta ( alkuperäinen kirjoitus kirjoitettu muistelmista 2000 luvun alussa )
Nykypäivänä ( v 2000 ) tätä artikkelia lukiessa ja sen esittämiä saavutuksia kulutuksen suhteen vertaillessa on syytä ottaa huomioon käytössä ollut vanhahtava tekniikka jolla tulos on saavutettu. Auton (Valiant - 63 ) moottoritekniikka on nykypäivän tekniikkaan verrattuna hyvin vanhanaikaista. Kyseessä on kaasutin moottori jossa on kannen alapuolinen nokka-akseli ja vain kaksi venttiiliä per sylinteri. Nykyisellä neliventtiili tekniikalla esimerkiksi ruiskutuksella ja sähköohjauksella olisi mahdollista käyttää yhtenä esimerkkinä kerrostäytöstä jossa on laihaseos sekä rikasseos päällekkäin sylinterissä. Tällön kulutuslukema sekä päästöarvot ovat pienempiä
Silloin 90 luvun alkupuolella kun tuolla kyseisellä 63 V200:sella ajelin tein siinä samalla kaikenlaisia säätö kokeiluja. Säätökokeiluja Valianttien sekä Darttien kanssa olin tehnyt jo monesti aiemminkin asiakastyönä. Tällä kertaa kokeilin vähentää oman autoni keskikulutus lukemaa suorituskyvystä tinkimättä.
Amerikanautoista puhuessa lähes aina, oikeastaan joka kerta keskusteluun nousee korkea polttoaineen kulutus. Tällainen amerikanlisä on läsnä aina kun olet tankkaamassa. On selvää ettei kaikkein pienimpiä kulutusennätyksiä tai lukemia voi yhdistää sen ajan aikaisesti kookkaisiin sekä painavampiin autoihin. Mutta vaikka kulutuslukemat ovatkin monesti varsinkin pikkuautoihin verraten korkeampia, on kunnossa ja hyvin huollettu kookkaampikin amerikan auto mainettaan huomattavasti parempi tienkulkija myös kulutuslukemien kohdalta.
Jollain tavalla “surullisen kuuluisaksi” tulivat nämä isokoriset farmari-pakettiautot joita 90 luvun alussa tuotiin paljon maahan. Kone näissä oli yleisimmin sama oldsin 305 cid sekä vaihteistona Gm TH200 R4 ( toisissa TH700 R4 ). Olin siihen aikaan vielä autoalan hommissa ja tapasin näitä aika paljonkin. Hyvin yleisesti huollon syynä oli kohonnut polttoaineen kulutus joka johtui yleisemmin polttoaineen säätelyjärjestelmän epäkunnosta, eikä niinkään siitä kuinka kyseessä on suurikokoinen amerikan auto. Huono huolto, vähäinen järjestelmän tietämys yhdessä sen aikaisen “uuden tekniikan “ lapsentaudeista aiheutti yleisen mielikuvan suurikulutuksellisesta ja laiskasta kulkineesta.
Kulutuksen perusperiaatteet voidaan jakaa karkeasti kolmeen eri osaan
Moottorin hyötysuhde, voimansiirron hyötysuhde, ilmanvastus suhteessa ajettuun nopeuteen. Lisäksi alustan, ohjausnivelten, iskunvaimentimien yms rakenne sekä säädöt teknisine ominaisuuksineen vaikuttavat tarvittavan polttoaineen määrään per ajomäärä. Auton valmistusmaa ei ole merkitsevä tekijä. Bensa ei palaessaan kerkeä lukea männän päältä minkä maalaisessa sylinterissä se palaa.
Ilmanvastuksen muuttamiseksi ei ole kovin paljon tehtävissä varsinkaan kokonaispinta-alan suhteen. Mutta ajoneuvon korkeus, asento yms voi olla joko kohdallaan tai pielessä. Tuulenvastus kasvaa nopeuden neliönä opetettiin ammattikoulussa. Maltillinen ajonopeus, oikea ajoneuvon asento, korkeus jne... Voivat muuttaa paljon kulutuslukemia.
Moottorin hyötysuhteen parantamiseksi vanhoissa ns oikeasti vanhan ajan moottoreissa kuten Valiantin slant six on nykytekniikan, sekä voiteluaineiden osalta melko paljon tehtävissä. Samoin muutama pieni tekninen juttu on mahdollista kohtuu rahamäärällä saada paranneltua. Vaikka moottorin hyötysuhde onkin tietyllä tapaa aika vakio ja paranee tietyllä osa-kuormalla tuntuvasti tyhjännä käynnin tai kovan kuormituksen välillä, on mahdollista kertauttaa hyötysuhteen häviämää muilla virheillä.
Voimansiirron suhteen on myös mahdollista tehdä valintoja. Teknisten muutosten lisäksi hyvä huolto sekä erityisen laadukkaat voiteluaineet merkitsevät paljon. Teknisesti monessa voimansiirtojärjestelmässä on paljojn asioita jotka voivat olla pielessä tai kohdallaan. Hyvä huolto asianmukaisin menetelmin vaikuttaa paljon. Voimansiiron osuus kulutuksessa kulkee käsi kädessä vierintävastuksen kanssa. Mitä raskaammin auto kulkeen esim väärien aurauskulmien tai tyhjien renkaiden takia, sitä enemmän myös voimansiirto napsasee tehohäviöinä polttoainetta.
Alustan, sekä renkaiden suhteen on paljonkin asioita joita voi parannella. Kaikki asennot, kulmat, nivelet, kumit, renkaat jne niiden olemus sekä kunto asentoineen voivat vaikuttaa suuresti. Miltei vaikuttavin osa-alue jossa kulutuslukemiin saa nopeasti muutoksia.
Kaiken kaikkiaan kysehän on ihan puhtaasti siitä kuinka paljon polttoaineen ja ilman kaasuuntunutta ts hienojakoista polttoainesumu seosta poltetaan per kilometri. Jokaikinen seikka jolla kaasupolkimen saa pysymään ylempänä vauhdin tai matkan vähentymättä ovat polttoainetaloutta kohottavia tekijöitä. Loppu jää kuljettajan itsensä hoidettavaksi.
8,1l / 100km keskikulutuksena Valiantilla.
Sain Valiantin keskikulutukseksi 1000km matkalla 8,1l / 100km. Kyse ei ole siis pelkkästä pienestä kokeilusta, vaan mittauksesta johon sisältyi kaikki arki ajo. Ei siis maatieajoa, kaupunkiajoa, tai kulutushuippu, tai kulutusennätys, vaan pitkäaikainen keskikulutus ns. normaali arki käytössä.
( jk.2023 21.6. Luin juuri tehtaan alkuperäisen testin v 1960 jossa valiantilla ajettiin sen aikaisilla bensoilla, sen aikaisilla öljyillä yms senaikaislla asioilla 30miles / 1 gallona maantieajossa. = 7,83l/100km , ei siis keskikulutuksena, ja vastaavasti keskikulutuksena 24,57MPG = 9,56l/100km ) Arvot olivat optimistisen luonteisia, mutta tietyin olosuhtein tietyllä tavalla mahdollisia.
Autoni ostin ihan tyhjänä rullaavana hylsynä. Mukana tuli luvat 360 moottorille. Luvat annoin jollekin muulle halukkaalle.
Kuva ostokunnossa tyhjänä hylsynä. 360 oli poistettu keulilta.
Moottori paikoilleen kansineen yms syyläreineen.
Löysin varaosakokoelmastani lähes sattumalta aika hyväkuntoisen 170 moottorin. Moottori on kotoisin erään tuttavani Dusterista. Kun auto oli kerran "tyhjä hylsy" rakensinkin sen sitten kokonaan uusia tai uudenveroisia osia käyttäen. Vaihdoin alustaan kaikki uudet nivelet, kumipuslat, iskunvaimentimet, jarrut, jarrurummut, letkut, laakerit yms. En jättänyt mitään vanhaa niveltä tai kuluvaa osaa alustaan.
Kirjoitin erittäin tarkasti kaikki muutokset vihkoon kilometrilukeman tarkkuudella. Laitoin ylös ihan kaiken jolla katsoin olevan merkitystä kulutuksen suhteen. Renkaat, rengastyypit, ilmanpaineet jne kaiken kirjoitin ylös. Kirjoitin ylös myös mittaamani renkaan asentokulmat koska käytössä oli korjaamotoiminnassani oleva kulmiensäätö laite. Testasin myös eri polttoaineet, eri oktaanit, ja eri huoltoasemien tarjoamat polttoaineet ( TERRA yms.)
Keskikulutukset.
Kun laskin kulutusarvoja, tein laskennallisen mittauksen aina noin 1000km tietämillä. Eli laskin kulutuksen sekä tankkaukset noin likipitäen 1000km matkalta riippuen tankkaus hetkestä. Aloitin kokeiluni ihan sellaisesta normaalista vakio paletista eli ihan perus 170 kone, vakio kannella sekä 3,23 välityksellä ja Belvederen (225) käytöstä joutanut 1 kurkkuinen Ball&Ball kaasari ( 235cfm) . Tällainen "peruspaketti" Valianteissa on aika usein. Kulutus asettuu keskimäärin näillä vermeillä sinne kympin ja kahdentoista väliin, jääden tien päällä alle 10l/100km lukemiin..
Pitkillä matkoilla monikin autoilija on päässyt Valiantilla tien päällä 9 litran tai jopa 8 litran puolelle sataa kilometriä kohti. No näitä äsken mainittuja perusvermeitä säätelemällä minä pääsin noin 10 litraa / 100km lukemiin tuhannen kilometrin tarkastelujaksolla, ei siis yhdellä matkalla, vaan käytönaikaisella kulutuksella. Sitten vasta aloin kunnolla paneutumaan erilaisiin asioihin. Rengaspaineet, renkaiden kulmat, auraukset yms.säätelemällä tarkemmin kohdilleen sain taas kulutuksesta pikkuisen pois.
Pääsinkin "aloituspaketin" säätelyllä n. 9 - 9,5 l/100km lukemiin. Ja nämä arvot olivat siis noin 1000km jaksolla sisältäen normaalia työmatka-ajoa yms. Sitten tein vielä tuntuvat muutokset. Vaihdoin perävälityksen 2,93 välitykseen ja laskin sylinterikantta yhden millimetrin jotta puristussuhde hieman nousisi. Laitoin samalla kärjettömän sytysjärjestelmän, sekä Holley 1BBl ( 235 cfm) kaasuttimen.
Sytytystulpat
Sytystystulppien suhteen tein myös kokeiluja. Kolmikärkiset tulpat olivat todella hyviä kokeilussani mutta siihen aikaan hyvin kalliita ostaa. Parit kolmekärkiset ostin ja säädin niissä kärjen ja keskiektrodin välin niin tarkasti 0,9mm kuin osasin. Erittäin hyvä tulos varsinkin korkeammilla kierroksilla. Polttoaineen kuluksen suhteen en silti sytytystulppien välillä huomannut isoa eroa, tai sanotaan niin etten niin tarkoin pystynyt huomaamaan eroa joka syntyy ns tavallisen yksikärki vs kolmikärki tulpan välille. Mittaustarkkuus olisi pitänyt olla huomattavasti tarkempi. Uskon silti että hyvällä kipinällä on polttoainetaloutta koskeva tuntuva merkityksensä.
Huomasin että sytytystulpan lämpöarvo ( NGK BP6ES ) kuului olla hieman kylmempi, eli toimi paremmin kuin alkupäinen ( NGK B5ES) . Varmaan kannen laskeminen syypäänä tähän. Sinänsä hirveästi en huomannut kulutuksen suhteen eroa oliko tulppa BP vai pelkkä B tyyppinen. Tällä tarkoitan keskielektrodin esiin työntymistä kohti palotilaa. Luulen tuntemuksen perusteella että esiintyöntyvä on hieman parempi, ainakin moottori käy paremmin esiintyöntyvällä keskielektrodilla olevilla tulpilla.
Kaasarin vaihto
Valiantin kaasutin on alunperin valittu moottorin kokoon nähden hyvin pieni yksikurkkuinen kaasutin, jolla teoreettinenkin täytösaste jää alle 50%. Pienellä kaasuttimella säätäminen sekä moottorin ominaisuudet sitkeyden ja helppokäyttöisyyden yms muodossa tulevat matka-ajossa hyvin esille. Suuremmat ajonopeudet korkeilla moottorin kierroksilla eivät sovellu yksi kurkkuiselle pienelle kaasuttimelle lainkaan hyvin. Tämä ilmenee hyvin voimakkaana polttoaineen kulutuksen lisääntymisenä kovempaa ajettaessa.
Pääsin näillä perävälityksen sekä kannen purissuhteen muutoksilla sekä kokonaan toisella 1bbl kaasarilla 8,1l/100 keskimääräiseen kulutukseen korkeampioktaanisella polttoaineella tuhannen kilometrin tarkastelujaksolla.( Ball&ball vaihtui Holleyksi ) Holley on jotenkin helpompi perussäätää kuin Ball&Ball . Kaasariksi sitten Holley jossa kokeilin monia suuttimia sekä säätöjä
Mielestäni 8,1 L/100km keskimääräisenä keskikulutuksena n 1000km matkalla normaali ajossa joka koostuu erilaisista olosuhteista kauppareissuineen on hyvä lukema vuoden 1963 autolla jossa on 2,8l 6 sylinterinen moottori, tilat matkustamossa 6 hengelle jne.
Lisähuomiona totean että auton suorituskyky ei lainkaan kärsinyt säätelyistäni huonompaan suuntaan, vaan toteamus oli täysin päinvastainen. Käynnistyminen tapahtui aina "tukevasti" eli auto jäi käyntiin ensi yrittämällä eikä moottoria tarvinnut "herätellä" kaasuttelemalla tms. Samoin myös huomasin että moottorin alavääntö oli tukevamman tuntuista jatkuen ylemmille kierroksille saakka.
Kulutus on todella monen osatekijän summa. Siihen vaikuttavat tuulenvastustuksesta, renkaista yms lähtien lähes kaikki yhtä aikaa.
Huomoita
Vaikka moottorin tuottamia ( käyttämiä ) teoreettisia työkuutiosenttimetrejä per metri laskisi perävälitystä harventamalla 2565,4 lukemasta 2327,12 lukemaan, ei kulutus kuitenkaa välttämättä laske kuitenkaan samassa suhteessa. Tämä on jossain mielessä sama asia kuin moottorikoon pienentäminen, tai vastaavasti päinvastoin suurentaminen. Tämä huomio kumoaa osittain myös luuloja sekä olettamuksia siitä miten pieni moottori olisi aina pieniruokaisempi.
Oleellisinta kuitenkin on että autossa kaikki on kunnossa. Rengaspaineet ovat oikeat, sekä ehdottomasti pyörien asentokulmat aurauksineen ovat täysin kohdallaan. Auton jousituksen sekä iskunvaimennuksen tulee olla kunnossa. Eikä ohjausnivelistössä saa olla ylimääräisiä välyksiä. Vielä erikseen on mainittava renkaiden merkitys. Hyvin tasapainoteituilla matalalla vierintävastuksella olevilla renkailla on suuri merkityksensä.
Jousituksen suhteen olen samoilla linjoilla. kaikenlaiset korottamiset niin etujousien kuin takajousien kanssa lisäävät tuulenvastusta sekä huonontavat ajovakautta mikä taas vaikuttaa samalla tavalla kulukseen kuin se huonoina ajo-ominaisuuksina ottaa päähän autoa ajaessakin.
Keskimääräinen kulutus muodostuu tilanteista joissa moottorin tekemä työ koostuu erilaisista olosuhteista. Joskus moottori tekee työtä täysin sopimattomien olosuhteiden aikana tai joskus hyvinkin suotuisten olosuhteiden aikana.
Jos kuvitellaan että täytösaste olisi teoreettinen 100% eli ns yksi (1). Sehän tarkoittaisi että 170 kuutiotuuman nelitahtikoneella kuluisi bensiinillä seostettua ilmaa 2,5654 litraa jokaiselle ajetulle metrille. mikäli siis perävälitys olisi 3,23. Jokainen tietää ettei minkään moottorin täytösaste ole vakionopeutta ajettaessa ( 80km/h) täysin 100%. Missään ei todennäköisesti tarvitsisi ajaa 80km/h kaasu sekä jarru yhdenaikaisesti pohjassa. Eikä se todellinen täytösaste siltikään lähentele 100% määrää. Kyse on siis vain puhtaasti matemaattisesta mallintamisesta.
Täytösasteen määrään vaikuttaa vain se kuinka paljon kaasuttimessa polttoaineeseen polttoaineen sekä ilman seostettua ilmaa (kaasua) tarvitsee päästää moottoriin tuottamaan lämpöenergiaa. Eli käykö moottori minkälaisella kuormalla, ja kuinka herkästi moottori pystyy hyödyntämään käytetyn energian vääntömomentiksi. Moottorin toiminta energiatehokkaasti vääntömomentin tuottamiseksi on kiinni paljon muusta kuin merkistä, mallista tai moottorin koosta.
Puristussuhde
Kun miettii ja ajattelee polttomoottorin perus toimintaa ja sen periaatteita jossa kaiken kaikkiaan on tarkoitus vain ja ainostaan lämmittää polttoaineen palamisen avulla kokoonpuristettua ilmaa joka sitten lämpölaajetessaan työntää männän alas... Ja sitä männän alaspäin työntävän voiman mahdollisimman onnistunutta hyödyntämistä... niin ... kaikki on oikeastaan siinä. Miten saa lämmitettyä ilman tehokkaimmin, miten saa lämmön tuottaman paineen syntymään oikeaan aikaan, miten paineen purkautumisen energian saa hyödynnettyä niin ettei se kulu ja huku matkalla jo moottorissa ennen auton liikuttamista sekä vastapainoksi lämmittämiselle pitää jäähdytyksen tapahtua oikeista paikoista oikealla tavalla... ... Jäähtyy, lämpenee, jäähtyy, lämpenee jne jne.. lämpövoimakone.
Nykyään monikaan autoharrastaja ei vaihtele tai kokeile erilaisia puristussuhteita. Vanhojen amerikanautojen harrastajat ovat viritelleet moottoreita iät ajat vaihtamalla korkeampia mäntiä tai höyläämällä kansia tms. Periaatteessa sitä sitten luulisi että aina vaan paranee mitä suuremmaksi nostaa puristussuhdetta. Näin ei tietenkään lopunperin ole, vaikka niin luulisi. Muutoinha autojen moottoreissa olisi varmaan ns äärettömät puristussuhteet nykyisin.
Valiantin Slant six oli se sitten 170 / 225 tai jopa 198 ovat kaikki matalapuristeisia, matalaviritteisiä moottoreita. Alkuperäinen idea moottorilla oli nimenomaan premium tason polttoaineella jota saa kaikkialta toimiva matalatehoinen edullinen kulkija. Kun sitten jonkun moottorirempan aikana alkuperäinen 0,502mm paksu peltinen kannentiiviste on vaihtunut 1,2mm pahviksi, viritysasten madaltuu entisestään samalla nostaen polttoaineen kulutusta. Tämä antaakin melko suuret mahdollisuudet, sekä motivaation helposti nostaa moottorin hyötysuhdetta sekä polttoainetaloutta.
Vapaasti hengittävässä puristussuhdetta voi nostaa oikeastaan niin paljon kuin käytäntö eli käytettävissä oleva polttoaine antaa myöten. ( okt luku ) Puristussuhteen nousu vähentää voimakkaasti samalla tarvittavaa todellista täytösastetta osa kokoisella vakiokuormalla ajettaessa, mutta nostaa täydellä kaasulla todellista täytösastetta. Vakiokuorma joka samalla on moottorille sopivan kokoinen osakuorma eli ei siis "täysillä hanat kaakkoon", voidaan saavuttaa melko pieni täytösasteen tarve mikäli puristussuhde on polttoaineelle ja seostetulle ilman ja polttoaineen seossuhteelle sopiva yhdistettynä oikeaan sytystysennakkoon.
Korkeampi puristussuhde nostaa moottorin termistä ( lämpöä tuottavaa) hyötysuhdetta samalla tiettyyn rajaan asti. Jotta termisen hyötysuhteen nousu ei jäisi vain hyvin sekä onnistuneen kuumentuneen palamistapahtuman jäähdyttämiseen syylärissä, on sytytysennakko oltava kohdallaan juuri sille kuormalle, polttoaineen palamisnopeudelle sekä pyörintänopeudelle yhdistettynä täytösasteeseen joka koostuu oikeasta seossuhteesta polttoaineen sekä ilman suhteen.
Puristussuhteen muutos vaikuttaa palotilassa kahdella tavalla. Kannen laskussa / männän korotuksessa pienempi palotila “herkistää” imutahdin sekä poistotahdin tehokkuutta yhtä paljon kuin vastaavasti puristustahdin puristusvoimaakin. Eli vaikutus on kahdesta osatekijästä yhteinen summa. Puristussuhteen korotus ei siis pelkästään purista ilmaa ( seoskaasua ) tiukemmin, vaan lisää myös imusarjan virtausnopeutta osakaasulla käytettäessä ja sitä kautta myös täytösastetta.
Lisäksi moottorissa on käytettävä hyviä moottoriöljyjä jottei turha sekä ylimääräinen kitka kuluta moottoria sekä moottorin kulumisen lisäksi etenkään polttoainetta. Terminen energia on saatettava mahdollisimman tarkoin liike-energiaksi. Moottoriöljy, vaihteistoöljy, peräöljy yms voitelut on syytä olla kunnossa ja laadukkailla voiteluaineilla huollettuna. Nykyisin öljyt ovat suunniteltu enimmäkseen katalysaattori autoille, joten mm sinkin määrää on vähennetty. Valiantin moottorissa on laahavat nostimet jotka tarvitsevat sinkkiä tämä on huomioitava öljyjä valitessa.
On käsittämättömän suuri merkitys onko peräöljy jotain vanhaa mössöä vai laadukasta puhdasta uutta öljyä. Ero kitkassa ja energian häviössä on tuntuvan suuri. Eron huomaa jokainen auton käyttäjä mikäli tarkoin seuraa tilannetta.
Eli käytäntöön takaisin.
Valiantin 170 koneen kannesta kun vetäisee 1 - 1,5mm tai jopa 2 mm pois niin á vot ku pelaa hyvin tasakuormalla, joka osuu valiantin 2,93 - 3,23 välityksille ihan kybällä. ( Ja kunhan muistaa ne hyvät öljyt joka paikassa.) Laitan tohon noita vertauksia työkuutiosenttimetreistä per metri. Vertailu osoittaa ettei kulutus todellakaan muodostu suoraan moottorin kooosta vaikka sillä onkin paljon merkitystä.
Perävälitys:
Perävälityksen ilmoitettu numero tarkottaa suoraan perän hammastuksella tehtyä välitystä. Kardaanin tarttee pyörähtää 3,23 kierrosta, että rengas pyörähtää yhden kierroksen. Eli mitä pienempi luku, sitä enemmän rengas pyörii kardaanin nähden, joka taas käänteisesti tarkottaa että samassa nopeudessa moottorin kierroksia on sitä vähemmän mitä pienempi perävälityksen lukema on.
Kokonaisvälityksen luku:
Negatiivinen se luku ei voi olla, mutta jos on alle 1 niin on "ylivälitys", silloin kardaani pyörähtäis alle kierroksen renkaan pyörähtäessä jo yli kierroksen. Perävälityksissä näitä ei taida olla missään, mutta k vaihdelaatikoista löytyy. Vaihdevälitykset on ilmoitettu samalla tapaa, numero kertoo kuinka monta kierrosta laatikon sisäänmenoakselin (=moottorin kierrosluku) pitää pyörähtää, että ulostuloakseli pyörähtää yhden kierroksen.Esimerkiksi, jos siinä on 200r4 4 vaihteinen vaihdelaatikko, laatikossa on nelosen välityssuhde 0,67. Voidaan laskea auki auton nopeus moottorin kierroksista, jos moottori kiertää 1500rpm nelosvaihteella, lasketaan 1500/0,67=2239, eli kardaani pyörii ton 2239 rpm kun moottori pyörii 1500 (tästä nimitys ylivaihde). Ja kun lasketaan kardaanin pyörimisestä renkaan pyöriminen, eli kertomalla vierintäkehä ja kierrosnopeus saadaan kuinka monta senttiä rengas liikuttaa autoa minuutissa, vastaavasti pelkkä vierintäkehä kertoo ajetun matkan.
Jos kone kiertää tuhatta kierrosta minuutissa
( (( (4*1,81)/3,23*60 )) )
Moottorin kierrosluku tuhatta rpm 4 kertaa renkaan kehä metreissä 1,81 tämä tulos jaetaan perävältyksellä tai kokonaisväliyksellä 3,23 kertaa 60 minuuttia on nopeus km/h 134,48
......................................................................................................
Vertailut työkuutiosenteissä
170cid 6 syl moottori eli iskutilavuus 2,784cm³
2565,4 = sama kuin 3,23 välitys 175/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,84 kertaa yhden metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 2565,4
2327,12= sama kuin 2,93 välitys 175/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,67 kertaa yhden metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 2327,12
2192,1 = sama kuin 2,76 välitys 175/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,57 kertaa metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 2192,1
225cid 6syl moottori eli 3685,5cm³
3395,4 = sama kuin 3,23 välitys 175/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,84 kertaa yhden metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 3395,4
3080= sama kuin 2,93 välitys 175/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,67 kertaa yhden metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 3080
2901,3 = sama kuin 2,76 välitys 175/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,57 kertaa metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 2901,3
Vertauslukemana aikansa tavallinen 2l ( 122,1cid )Taunus 4,11 perävälityksellä 165/70/SR13 renkailla.
2403,5= sama kuin 4,11 välitys 165/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 2,4 kertaa yhden metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 2403,5 Taunuksen työkuutiosentit on siis aika lähelle samat kuin 170 Valiantin jossa on 2,93 perävälitys.
Vielä lopuksi 318cid ( 5,2l ) moottorilla olevat arvot käytettäessä Moparin yleisintä eli 3,23 perävälitystä.
4798,79= sama kuin 3,23 välitys 165/70/SR13 renkailla. Eli moottori pyörähtää 1,84 kertaa yhden metrin matkalla. Työkuutiosenttejä on siis metrille 4798,79 Tästä näkee että 318 koneen käyttämät työkuutiosentit on 1,87 kertaiset verrattuna 170 koneen käyttämiin. Sehän olisi teoriassa niin että jos 170 kuluttaisi 10l/100km, kuluttaisi 318 moottorilla oleva auto 18,7l/100km mikäli millään muulla ei olisi merkitysta kuin moottorin koolla. On todellakin huomattava ettei kulutus kulje suoraan moottorin tilavuuden mukaan.
Päättelynä voi aika helposti todeta että mitä suurempi moottori sitä suurempi merkitys on huolloilla, hyvillä öljyillä, ja kaikella mikä vaikuttaa täytösasteeseen osakuormalla. Mikäli ihan joka ikinen arvo on "napissaan" ja osakuorma on sopiva, voi 318 moottorilla olevalla Valiantilla päästä hyvinkin lähelle samoja kulutuksia kuin vaikkapa 225 moottorilla olevalla kulkineella.
Ai nii!! Jos Valiantissa on 318 kone ja kovaa kiihtyvyyttä hamuava kuski, voi täytösasteen määrässä oleva seostetun ilman määrä kuutiosenttimetreinä nousta hetkittäin hyvinkin suureksi verrattuna 170 koneen omaavaan Valianttiin*.. ... ..*
Tekniikan kummastelua Valiantista ysärin loppupuolella. Kuva Markku Hakalin
Hypoidihammastus perässä
Otan tähän varta vasten erään merkityksellisen asian perävälityksestä. On aika yksinkertaista päätellä aikaisemmista kirjoituksistani koskien työkuutiosenttejä että mitä harvempi perävälitys sitä pienempi kulutus pienentyneen työkuutiosenttimetri määrän mukaan mikäli täytösaste jää samaan aikaan alhaiseksi. Jep jep. Niin se onkin mikäli kulmavaihde eli ns. perä jossa on hypoidihammaskosketus toimii liukkaasti, eikä kuluta energiaa enempää kuin tiheällä välityksellä. Ja ei saa unohtaa auton kevyesti rullaavaa kulkua, sillä ilmanvastuksella, vierintävastuksella yms on suuri merkitys.
Huonosti voideltu perä kuluttaa kuormituksessa jopa 20 - 30% tai pahimmillaan jopa ylikin moottorin tuottamasta energiasta lämmön tuottamiseen. EI HYVÄ!!
Mitä harvempi on perävälitys, eli suhdelukema, sitä enemmän kovan paineen alaista ratas pinnoissa olevaa liukumista tapahtuu. Sitä rankemmin öljyn pintajännite joutuu koetukselle.
Voi tehdä suoran päätelmän että harvemmalla perällä tapahtuu aina enemmän tehohäviötä kuin vastaavissa olosuhteissa olevalla tiheällä perällä. Miksi? Koska hammaskosketus on lähes koko ajan liukuva hypoidivetopyörästössä ja siksi öljyltä vaaditaan API GL-5 luokitus, mikä tarkoittaa erittäin voimakasta paineenkestolisäaineistusta (EP -lisäineistus).
Alkuperäinen suositus onkin noissa Valiantin ohjekirjoissa "erikoisöljy se ja SAE se " Tällä tarkoitetaan lähes aina että käytä perässä mahdollisimman liukasta erittäin kovaa EP lisäaineistettua puhdasta öljyä. Voit käyttää myös erillisiä lisäaineita jotka ovat tarkoitettu juuri tähän. **Huom ( Sure-Grip ) lukkoperillä on lisäksi vielä oma öljynsä.Nykyisin on olemassa esim X1R ( selvitä soveltuvuus oman autosi kohdalla ) lisäaineistus liukastaa välitystä tuntuvasti.
( Ainakin joskus on ollut saatavilla lisäainetta, jolla “tavallisen” peräöljyn voi lisäainetta lisäämällä saada Sure-Grip kelpoiseksi )
Lisäksi on huomioitava tapahtumaketjussa oleva turhan energian kulutuksen kertautuminen. Eli mikäli perä eli hypoidikosketus aiheuttaa ylimääräistä kitkaa, jarruttaa se tietenkin samalla moottorin pyörintää ja sitä kautta lisää seostetun ilmamäärän kulutusta palotiloissa, eli lisää täytösastetta suhteessa ajettuun matkaan. jne jne.. Kun ottaa vielä huomioon että polttoaineesta lopulliseksi hyödyksi hyödyntyy vain osa, jää tämä osa lopulta kovin pieneksi.
Yksistään väärillä aurauskulmilla on jo kertauttava vaikutus. Sillä mitä enemmän kulkemista jarrutetaan sitä enemmän hypoidivälityksessä syntyy lämpöä, ja myös sitä enemmän palotilassa pitää täytösastetta lisätä. Kertauttavaa vaikutusta lisää etenkin se että koko lenkin matkalla moottorista tienpintaan on pieniä virheitä. Jos aurauskulmat jarruttaa, lisää se perän tuottamaan hukkalämpöä, ja samalla se yhdessä auraavien etupyörien kanssa lisää täytösasteen määrää moottorille joka nostaa hukkalämmön osuutta jne jne... Eli hyvinkin pieni virhe voi pahimmillaan kertautua moninkertaiseksi.
Eli jos eturenkaiden auraus jarruttaa auton kulkua ja peräsilta väljien jousipuslien vuoksi on vinossa sekä vanhoilla huonoilla öljyillä, ristikot väljät ja jumissa, vaihteistossa öljyineen sanomista, moottorissa pari ajokautta vanhat öljyt, Jäähdytyksen termostaatti unohtunut laittaa paikalleen tai jumissa, sytytys asteen pari tilanteeseen ja kuormaan nähden myöhäisellä tai aikaisella, kaasari tai polttoaineen syöttö ilmaputsareineen hieman pielessä… kertaus kertaus kertaus jne.. Tällaisessa ketjussa ei tarvita kuin alipaineiset renkaat niin kulutus nousee todella hurjasti. vaikutusta lisää vielä se jos moottorin puristussuhde on matala, sekä myös ns litrateho on matala.
Vaihteistot on Valtsuissa oma juttunsa... ei siitä enempää. Sen ajan lootat on ne mitä oli.. mutta silti taas niillä öljyillä on suuri merkitys. 3 vaihde on yleensä ns suora vaihde. Huolimatta Valtsun vaihteiston kelvollisuudesta verrokkina nykyautoon, on siinäkin laakerit ja rattaat yms jotka tarvitsevat kunnolliset herkästi toimivat öljyt.
Muuttuvanopeusnivelet eli kardaaniakseli ristikkoineen
Jos kardaani on pielessä, on luvassa jyrinää sekä polttoaineen tuoman energian kulumista ihan turhaan. Polttoainetta palaa helposti huminoihin ja jyrinöihin tuntuviakin määriä. Ja kaikkein pahinta on juuri että polttoainetta kuluu runsaasti juuri kardaanin epäkuntoisuudesta johtuen välittymättä lainkaan kuljettavaksi liike-energiaksi.
Kardaani kokonaisuutena onkin sitten muutenkin se ihan oma juttunsa. Valiantin manuaaliversiossa vm 63 - 65 on liukutyyppinen kaksikuppinen vakionopeus etunivel ja nelihaarainen muuttuvanopeus kuppinivel perässä. Tämän "hässäkän" kanssa pitää olla tarkkana. Ensinnäkin sen liukupään kuppien ja kuppipesien kunto. Siinä ei saisi olla ns sivuttaisheittoa, eikä pyörimissuuntaan olevaa väljää juuri laisinkaan.
Takasilta eli taka-akseli, elikkäs kansankielellä perä. Perän tulee olla kahdella tapaa juuri oikeassa asennossa. Ensinnäkin kumpikaan pyöristä ei saisi olla auton kulkusuunnassa suhteessa moottoriin edempänä tai taaempana kuin toinen. Esim kuluneet jousen etupuslat voivat muuttaa takasillan asentontoa tässä suunnassa. Toinen missä perän asento tulee olla oikein on pinion akselin suuntaus pystysuunnassa. Pinionin tulee olla auto ajoon kuormattuna tismalleen eli täsmälleen samansuuntainen kuin moottori vaihteistoineenkin on. Eli kardaaniakselin kummassakin päässä tulee olla yhtä paljon vastakkaista kulmaa jonka astearvo pitää olla mahdollisimman pieni. Korjauskirjassa mainittuna sallitaan maksimissaan 5% heitto. Yleisesti pidetään jo 3% heittoa maksimina.
Miksi? Koska kardaani on kahden muuttuvanopeusnivelen välissä oleva putki. Kardaaniakseli ei pyöri tasaisesti olevalla nopeudella pyörähtäessään akselinsa ympäri mikäli perä tai vaihteisto ovat eri korkeudella keskenään. Mitä suurempi on nivelkulma sitä suurempi on nopeuden vaihtelu kierroksen aikana. Ja mikäli kummassakin päässä olevien vastakkaisten kulmien summa ei ole nolla, eli jompi kumpi kulma on suurempi kuin vastakkainen kulma, syntyy hakkaavaa jyrinää joka särkee paikkoja sekä jopa kardaanin. Luonnollisesti kardaaniakseli tulee olla tasapainossa myös oman akselinsa ympäri pyöriessään jottei synny tasapaino heittoa.
Tasapainoheitto ei kuitenkaan kuluta läheskään niin paljon energiaa kuin kulmanopeuksien väärä sovittautuminen toisiinsa. Eli taas huomoitavia asioita: Jos jousitusta on muutettu, tarkasta perän pinion akselin asento auto ajoon kuormattuna. Liian korkea perä synnyttää suuria nivelkulmia jne. Eteen- tai taaksepäin kallellaan oleva banjo eli pinionakseli verrattuna vaihteistosta tulevaan akseliin aihettaa nivelkumien laskennallisen eron -> jyrinää.
Ristinivelten asento, suoruus ja kuppien kunto. Tarkasti kohdalleen. Jos kardaaniakselia on lyhennetty, pidennetty tarkista että kuppien linja molemmissa päissä on sama pyörintälinjassa. Jos toinen etummainen kuppi "kulkee" pyörintä matkaa edellä tai jäljessä takimmaiseen nähden syntyy mahdollisesti nivelkulmaa joka ei nollaudu. Se vastaa samaa kuin takasilta olisi auton kulkusuuntaan nähden vinossa. http://www.tvracing.net/?download=Kardaani.pdf
( Kuvan lähde: Pinion angle/ bad vibration | Chevy Nova Forum (stevesnovasite.com) )
Kumia kardaaniputkessa
Valianteissa ja Darteissa joissain saattaa olla sellainen kardaani jossa putken loppupäässä on päälliputken sisään laitettu kardaanin loppupää ja näiden putkien välissä on vulkanoitua kumia. Tällä kumilla on haluttu vähentää sitä hienon hienoa värinää jota syntyy silloin kun akselilinjojen väliin jää pieniä kulmaeroja. Kumi ottaa värinää vastaan ja vähentää äänen muodostusta. Mutta. Mitä tapahtuu jos kumin vulkanointi pettää? Kardaaniputkien asento toisiinsa näden voi muuttua jolloin ristinivlten kupit kulkevat eri aikaan kardaaniakselin ympäri.
Tehtaan huomioita
Vuonna 1974 ilmestyi Chrysler yhtymältä lehdykkä, tai oikeammin kirja. Kirjaa jaettiin merkkikorjaamoille tiedonannoksi. Kirjan pääosallinen tarkoitus oli kertoa että suurin osa ylimääräisestä polttoaineen kulutuksesta johtuu huonosta huollosta.
Vaikka huoltoohjelmaa toteutettaisiin huoltotaulukon mukaisesti, voi joissain tapauksessa käydä niin että huolto pitäisi suorittaa etuajassa. Kuten vaikka katkojan kärjet, ilmansuodatin, huonojen keliolosuhteiden vuoksi ennenaikaisesti huonontuneet öljyt vaihteistossa, perässä, moottorissa jne..
On aina ja etenkin minun omassa ajanlaskussani "iankaikkisesti" puhuttu amerikanauton "valtavasta" polttoaineen kulutuksesta. Totta toinen puoli, mutta todellakin vain toinen puoli. Jos asiasta mitään ymmärtää, voi huomata että on täysin mahdollista päästä hyvinkin pieniin keskimääräisiin kulutuslukemiin vaikka kyseessä onkin amerikanauto.
Kuten jo vuosia sitten totesin: Ei se bensa palaessaan kerkeä männän päältä lukemaan palaako se amerikan autossa vai saksanraudassa, saati japanialais vermeessä. Samoja fysiikan lakeja se joutuu noudattamaan siitäkin huolimatta. jne. jne jne... .... ..................
Sopiva kierrosnopeus moottorissa suhteessa ajonopeuteen.
On varmasti selvää että vapaasti hengittävä kaasutinmoottori käy optimaalisemmin vain suppealla kierrosnopeusalueella. matalammat kierrosnopeudet, sekä vastaavasti korkeammat kierrosnopeudet kuluttavat enemmän polttoainetta saatuun hyötyyn nähden.
Suurin kulutukseen vaikuttava lisätekijä on moottorin tuottaman vääntöalueen sekä kierrosnopeuden oikea sattuvuus ajonopeuteen siten että moottorin paras terminen hyötysuhde osuu samalla parhaalle alueelle. Siksi nostin hieman puristussuhdetta . Siksi esimerkiksi 170 tai 225 kokoisilla moottoreilla varustettuna ei kulutuslukemaa voi suoraviivaisesti laskea millään kaaviolla moottorin koon mukaan. Yleensä 225 kuluttaa hieman vähemmän kokoonsa nähden ja 170 hieman vastaavasti enemmän kokoonsa nähden vaikka ovat molemmat samoja moottoreita kokonaan muuten paitsi iskunsa pituuden suhteen. Vastaavasti 170 moottori lyhen iskunpituutensa vuoksi on vääntöalueen yläpäässä taloudellisempi kuin vastaavasti 225 moottori pitkän iskunpituutensa vuoksi hieman alemmilla kierrosalueilla.
Jos moottorille laittaa liian suuren kuorman eli oikein harvan perävälityksen ja samalla säätää kaasarin tai polttoaineen syötön niin "laihalle" niin voi hyvinkin käydä niin että kulutus nousee jyrkästi ja moottori jopa vaurioituu samalla. Varsinkin lyhytiskuinen 170 (isku on lyhyempi kuin männän halkaisija. ( 1,088 ) )
(198cid moottori on melkein ns "neliökone" jossa iskunpituus*männänhalkaisija on sama (0.934) ) kone toimii paremmin hieman korkeammilla kierrroksilla kuin vastaava 225 moottori, jossa iskun pituus on suurempi kuin männän halkaisija. ( 0,824 ) On kuitenkin muistettava että 198 konetta kovin kierrättäessä pitkät paivavammat kiertokanget kuluttavat hieman enemmän energiaa iskutilavuuteen nähden.
Sen aikasen innostuksen Valianttini polttoaineen kulutuksen "optimointiin" sain lueskellessani Dodge Lite projektin tuloksia sekä keinoja joilla tulokseen oli päästy. "..The Dart Lite with manual transmission was rated by the EPA at 36 mpg (6.5 l/100km) in highway driving. The Plymouth version was the Feather Duster. .." https://en.wikipedia.org/wiki/Dodge_Dart#Dart_Lite
1 2017-09-19 06:44:54 5 2018-06-04 10:52:18 5
Viimeinen matka kyseisellä ajoneuvolla kulki diesel öljyn voimalla
Öljyn lisäaineista
kts. erillinen artikkeli lisäaineista ( linkki korjattu 8.9.2023 )
Asiaa öljyistä! ( lisätty 7.9.2021 )
Vaikka kyseessä onkin eräänlainen mainos, kannattaa katsoa. Asia on silti tärkeä!
Vanhempiin moottoreihin
SINKKI
Midland Zink Booster.
..."Midland Zink Booster lisäaine nostaa voiteluöljyn sinkki- ja fosfaattipitoisuutta (ZDDP). Kaikki bensiini- ja dieselmoottorit ilman pakokaasujen jälkikäsittelylaitteita, kuten katalysaattorit ja/tai partikkeli suodattimet (GPS/DPF)" ...
Zink booster zddp sinkki lisäaine Midland - Midland Pirkanmaa
Comments powered by CComment