huomaatko olevasi riippuvainen vauhdin huumasta ja nopeudesta, mutta et tiedä yhtään, mitä konepellin alla oikeasti tapahtuu? Haluatko tietää enemmän siitä, mitä tapahtuu ilman osallistua autokauppa 101? Pelottaako sinua paikallisen performanssiliikkeesi tekniikka, koska hän yrittää aina myydä sinulle vilkkunestettä, äänenvaimentimia ja muita osia, joita et ole varma edes olevan olemassa? Jos vastasit ”kyllä” johonkin näistä kysymyksistä, tästä sinun täytyy aloittaa. Kerromme kaiken meluisasta metallikimpaleesta, joka on kytkettynä pyöriisi, ja hieman asioista, jotka saavat sen menemään eteenpäin.

Text by Mike Kojima and Arnold Eugenio / /Photos and Illustrations by dsport Staff

Dsport Issue #148

Knowledge is Power

jotta ymmärtää täysin, miten uusimmat nopeusosat toimivat, täytyy ensin ymmärtää, miten moottori toimii. Useimmat tuntemamme autot käyttävät niin sanottua 4-tahtimoottoria. 4-tahdilla tarkoitetaan tehosyklin neljää iskua; imuvetoa, puristusvetoa, tehovetoa ja pakokaasuvetoa. Käsittelemme näitä yksityiskohtaisemmin Moottori 101 osa 2 osassa. Nyt sinun tarvitsee tietää, että 4-tahtisykli selittää, miten bensiinin ja ilman seos voidaan sytyttää, polttaa ja sujuvasti muuntaa käyttökelpoiseksi voimaksi, joka sinkoaa sinut alas neljännesmailin, radan ympäri tai vain vie sinut töihin.

moottori koostuu useista pääkomponenteista; lohkosta, kampesta, sauvoista, männistä, kannasta (tai kannoista), venttiileistä, nokka-aukoista, imu-ja pakojärjestelmistä sekä sytytysjärjestelmästä. Nämä osat toimivat yhdessä vaativalla tavalla valjastaakseen bensiinissä olevan kemiallisen energian ja muuntavat monet pienet ja nopeat palamistapahtumat kääntöliikkeeksi, joka lopulta pyörittää pyöräsi ja saa autosi liikkeelle.

Lohkoreikä, Son

lohko on Moottorin pääosa, joka sisältää bensiiniin energiaa valjastavat mäntäkomponentit. Konepellin alta löytyy Iso metallinpala, joka on keskellä moottoritilaa ja johon näyttää kiinnitetyn koko joukko muuta metallia, johtoja ja putkia.

lohkossa on pyöreät reiät, joihin männät liukuvat ylös ja alas. Jokaista reikää kutsutaan ”sylinterin poraksi”. Koska sylinterin porauksessa eli ”sylinterissä” on yksi mäntä, sylinterien kokonaismäärä lohkossa on sama kuin mäntien lukumäärä; nelisylinterisessä moottorissa on neljä reikää ja neljä mäntää, kuusisylinterisessä on kuusi reikää ja kuusi mäntää ja niin edelleen. Sylinterinkanneksi kutsutaan päätä, koska se istuu lohkon päällä peittäen sylinterit ja männät. Joissakin moottoreissa on sylinterit, jotka ovat vaakasuorassa vastakkain tai jotka ovat ”V” – konfiguraatiossa. Tämän seurauksena lohkossa on kaksi päätä, jotka peittävät alueet, joissa on paljaat männät. Toistaiseksi meidän tarvitsee vain tietää, että sylinterinkanta, tai lyhyesti sanottuna pää, vain istuu lohkon päälle ja peittää jokaisen sylinterin, jossa on männät.

lohkoon on valettu myös joukko nestekäytäviä. Osaa näistä käytetään ”jäähdytysnesteeksi” kutsutun jäähdytysnesteen kanavoimiseen sylinterien ympärille Moottorin lämpötilojen ylläpitämiseksi ja ylikuumenemisen estämiseksi. Muut kohdat ohjaavat moottoriöljyä liikkuviin osiin voidellakseen ja puolustautuakseen voimaa riistävältä kitkalta. Koska lohkossa täytyy olla valtavat sylinteripaineet, valmistajat heittävät ne raudasta lujuuden saamiseksi. Muut valmistajat valettu kevyt alumiini lohkot painonpudotukseen. Alumiinilohkoissa käytetään terässeosta valmistettua sylinterin vuorausta tai erikoispäällystettyä porausta, jotta niillä on kovempi pinta ja ne tarjoavat pidemmän käyttöiän.

Pyörimisasema

männät liikkuvat ylös ja alas lohkon sylintereissä, koska sylinterin sisällä syttyy polttoaineen ja ilman seos. Seuraava palaminen laajenee nopeasti ja työntää männän sylinterin porauksen pituutta alas, pois sylinterinkannesta ja kovalla paineella. Yhdessä sylinterissä tuotettu teho kerrotaan, koska palamistapahtumat toistuvat jokaisessa sylinterissä. Tämä on peruslähtökohta siitä, miten moottori toimii.

jokaisessa männässä on niihin kiinnitetyt metallirenkaat, ja niitä kutsutaan yksinkertaisesti ”renkaiksi”. Nämä ovat ohuita, pyöreitä, jousimaisia metallikappaleita, jotka mahtuvat uriin rengasmaiden ympärille männän latvassa. Renkaat toimivat tiivisteenä, jotka pitävät sylinterin paineen palaneesta ilmasta ja polttoaineseoksesta sylinterin pään ja yläosan välissä varmistaen, että paine työntää männän alas sen sijaan, että työntäisi sen ohi. Männänrenkaat myös raaputtavat öljyä sylinterin seinistä, jotta kaikki moottorin öljy ei palaisi palamisen aikana. On myös öljyrenkaana tunnettu aaltorengas, jonka avulla öljy voi voidella sylinterin seinämiä niin, että mäntä, renkaat ja sylinterit eivät kulu ennenaikaisesti. Jos männissä ei olisi renkaita tai renkaita, jotka eivät sulkeudu kovin hyvin, palavat eivät pystyisi painamaan mäntää alas suurella voimalla eikä auto tuottaisi virtaa, jos se kulkisi ollenkaan. Lisäksi, jos renkaat eivät voisi kaapia öljyä pois sylinterin seinistä, moottorista loppuisi lopulta öljy, se tarttuisi kiinni ja aiheuttaisi paljon ikävää mustaa savua palavasta öljystä.

Männät ja sauvat

kun lohko on puhdistettu, mitattu ja koneistettu, kampiakseli voidaan asentaa ja joukko mäntiä ja sauvoja täyttää poraukset.

männät on kiinnitetty metallikappaleeseen, jota kutsutaan kiertokangeksi. Kiertokangen tehtävänä on siirtää männän sylinterin poraa pitkin työntävän paineen voima kampiakselille eli ”kampelle”. Männän ja Kampen välisen yhteyden tarjoaminen on ymmärrettävää, miten kiertokanget ansaitsivat nimensä.

kiertokanki on kytketty mäntään putkella, jota kutsutaan rannetapiksi. Rannetappi liukuu männässä olevan reiän läpi ja kiertotangon pienemmällä puolella olevan reiän läpi; tätä aluetta kutsutaan kiertotangon pieneksi pääksi. Tangon iso pää on alue, joka yhdistyy kampeen. Tangon Isossa päässä on irrotettava osa, jota kutsutaan päätykorkiksi tai korkiksi, jonka avulla se voidaan kiinnittää kampeen.

pinta-alaa, jolla kiertokanki kääntyy rannetapin ympäri, kutsutaan rannetapin päiväkirjaksi. Kampella olevaa aluetta, jossa sauva yhdistyy ja pyörii ympäri, kutsutaan kampiakselien sauvapäiväkirjaksi. Kampiakselin päiväkirjat ovat isompia kuin rannetapin päiväkirjat, koska kampilehti pyörii jatkuvasti suurella nopeudella verrattuna yksinkertaiseen edestakaisin keinuvaan liikkeeseen tangon rannetapin päässä. Tämä nopea pyöriminen vaatii enemmän pinta-alaa, jotta sauva ja kampi eivät vaurioidu kitkasta. Tangon iso pää pyörii pehmeästi Kampin päiväkirjan päällä paineistetulla öljykalvolla, joka peittää pehmeän metalliholkin laakerin. Useimmissa moottoreissa tangon pienessä päässä on rannetapin pronssinen holkki, jota syötetään roiskevoitelulla. Joissakin moottoreissa rannetappi syötetään sylinterin seinistä renkailla raaputetusta öljystä läpi öljyrengasurasta kulkevan käytävän, jota kutsutaan nuppineulaksi. Se on harvinaista, mutta on joitakin tapauksia, joissa rannetappi syötetään paineistettua öljyä tangon laakeri reiästä porattu läpi pituus tangon isosta päästä.

tämä Honda B-sarjan lohko on pallografiittivalurauta holkki insertit sijasta varastossa sylinterin poraukset lisätä voimaa sopivaksi korkean hevosvoiman sovelluksia.

Crank Yankers

Moottorin kampi muistuttaa hyvin paljon polkupyörän kampea. Polkemisesi ylös-ja alas-voima on täsmälleen sama kuin männän ylös-ja alas-voima, joka liikkuu poraa ylös ja alas. Auton moottorissa, sen sijaan, että jalkojen energia työntäisi polkimia luodakseen voiman, se on sylinterin palaminen ja paine, joka vaikuttaa mäntään, joka luo energian. Jos katsot kuvaa, näet kampi on offset heittää täsmälleen kuin polkupyörän kampi joten tangot ja männät palvelevat samaa toimintoa kuin jalat. Pyörällä polkiessa alaspäin pyörä menee eteenpäin ja offset-heitto tulee toisella puolella ylöspäin. Vastaavasti kun ilma – / polttoainepoltto painaa yhden männän alas, se kääntää kampea ja työntää toisen männän ylös valmiina seuraavaa palamista varten. Tämä saa autosi menemään eteenpäin. Kampiakseli on kiinnitetty lohkoon pääkapseleiksi kutsutuilla metallinpalasilla. Kampi on itse asiassa kiinnitetty lohkoon, ei kiinnitetty, enemmän holkki Laakerit (kutsutaan päälaakerit) auttaa voitelemaan kampi päiväkirjat. Päälehdissä on myös reikiä, joiden avulla moottoriöljyjärjestelmän paineistettu öljy voi voidella päiväkirjan ja laakerit.

Venttiilit: Sisään – ja uloskäynnit

sylinterikannessa on myös imu-ja pakoventtiilit. Imu-ja pakoventtiilit ovat metallikappaleita, jotka muistuttavat golf-tiestä. Venttiilit toimivat oviaukkoina saapuvalle ilmalle ja polttoainekaasuille ja poistuville pakokaasuille. 4-tahtiprosessin aikana imuventtiilit avautuvat niin, että ilma/polttoaineseos pääsee palotilaan, ja sulkeutuvat sitten männän noustessa puristamaan seosta. Kun seos on syttynyt ja palanut, mäntä työnnetään alas poraukseensa. Kun mäntä palaa takaisin ylös, pakoventtiilit avautuvat päästääkseen palaneet kaasut ulos ja sulkeutuvat sitten valmistellessaan seuraavaa kierrosta moottorisyklissä.

venttiilien avaamiseksi moottorissa on nokkaventtiileiksi kutsuttuja metallitikkuja, joissa on erityisiä kuoppia (lohkoja), joita käytetään venttiilien avaamiseen. Kamerat käännetään hihnalla tai ketjulla, joka yhdistää pyörivän Kampen nokka-vaihteisiin; tätä kutsutaan jakohihnaksi tai ajoitusketjuksi. Jotkin nokka-akselilohkot työntävät venttiilit suoraan auki, mutta useimmat katukäyttöiset auton moottorit toimivat välillisesti keinuvarren kautta. Rokkarivarsi on pohjimmiltaan pienoiskoossa nähtävä saha; keinuvarren toinen pää työnnetään ylös nokka-akselin korolla, joka tekee toisesta päästä työntämällä venttiilin kärjen alas venttiilin avaamiseksi. Venttiilijouset ovat kirjaimellisesti venttiileihin kiinnitettyjä jousia, jotka auttavat pitämään ne kiinni silloin, kun niiden pitäisi olla kiinni.

pään Honcho

kuten aiemmin mainittiin, Sylinterinkansi on iso metallikappale, joka kiinnittyy lohkon yläosaan ja peittää sylinterit, joissa palaminen tapahtuu. Yleensä valmistettu alumiinista, pää sisältää myös sytytystulpat, venttiilit ja loput valvetrain (venttiilijouset, pidikkeet, nokka-akselit).

Pää(t) on käännettävä alas lohkoon, jotta sytytetyn ilma / polttoaineseoksen rapidexpanseeraus voidaan estää vääristämättä, erottamatta tai puhaltamatta kokonaan pois palikan yläosasta. Kun pää vääntyy lohkoon, se luo jokaisen sylinterin päälle alueen, jossa palamisenergia vapautuu ja keskittyy mäntään. Tätä aluetta kutsutaan palotilaksi. Jos katsot sylinterinkannen sivua, joka pultataan lohkoon, näet palotilat, kun pään tilat, jotka ovat linjassa sylinterin yläosiin asti, porautuvat. Jokaisessa kammiossa näkyvät sytytystulpan kärki ja venttiilien litteät osat. Juuri tässä palotilassa Sytytystulppa luo valokaaren, joka sytyttää ilma-polttoaineseoksen.

päässä on myös siihen valetut käytävät, joiden kautta jäähdytysneste tai öljy (riippuen siitä, millainen käytävä se on) pääsee kiertämään pään läpi, jotta se pysyy viileänä ja voideltuna. Pään ja lohkon välissä on metalli-tai komposiittimateriaalista tehty pala, johon on leikattu alueita jokaiselle poraukselle ja jokaiselle lohkolta päähän kulkevalle käytävälle. Tätä alumiinifoliota kutsutaan päätiivisteeksi.

Crazy Train

useimmissa nykyaikaisissa moottoreissa on DOHC (dual overhead cam) valvetrait eli imu-ja pakoventtiileillä on omat nokka-akselit. Erillisten nokka-akselien etuna on se, että jokainen nokka voidaan sijoittaa hyvin lähelle venttiiliä, jolloin nokka-akselit voivat toimia joko suoraan venttiileissä tai hyvin pienen keinuvarren kautta. Tämä vähentää valvetrainin inertiamassan minimiin, mikä auttaa korkean kierrosluvun toimintaa entisestään. Lähes kaikissa nykyaikaisissa suurtehomoottoreissa käytetään DOHC-valvetraaneja, jotta voidaan maksimoida käytettävissä oleva korkean kierrosluvun teho. EVO X: stä löytyvä Mitsubishi 4b11 ja MAZDASPEED3: sta löytyvä Mazda MZR 2.3 DISI ovat malliesimerkkejä nykyisistä tehokkaista DOHC-moottoreista.