TUNE-IT: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6

Στο προηγούμενο ασχοληθήκαμε με την εισαγωγή στο καπάκι και σήμερα θα πιάσουμε την εξαγωγή. Εδώ έχουμε κάποια διάσταση απόψεων σχετικά με το πόση ροη πρέπει να έχει σε σχέση με την εισαγωγή. Η μια σχολή λέει ότι αρκεί να έχει 65-70% της εισαγωγής και η άλλη θέλει 75-80%. Προσωπικά τείνω γύρω στο 70% γιατί ο,τι έχω φτιάξει μέχρι σήμερα, φαίνεται να παίζει πολύ καλά με αυτό το νούμερο. Όπως και να το κάνουμε όμως και στο 90% να πάει η εξαγωγή, υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε ο,τι εκκεντροφόρο θέλουμε για να περιορίσουμε τις μοίρες διάρκειας ή και το βύθισμα αν θέλουμε. Γιατί όμως δεν θέλουμε μεγάλη ροη στην εξαγωγή? Ο λόγος είναι ότι θέλουμε να κλείνουμε τη βαλβίδα εξαγωγής μετά το ταυτόχρονο άνοιγμα (overlap) και ακριβώς πριν βγει έξω το φρέσκο εισερχόμενο μίγμα -κάτι που πετυχαίνουμε μόνο σε μια στενή περιοχή στροφών με τα κλασσικά συστήματα εκκεντροφόρων. Αν βέβαια έχετε κινητήρα τύπου Fiat/Alfa Multiair ή κάτι παρόμοιο άλλης εταιρίας, η παρατήρηση αυτή και ο σχετικός προβληματισμός δεν είναι για σας.

Ας πάμε λοιπον να δούμε και μερικές πρακτικές διαστάσεις στην εξαγωγή. Ο γενικός κανόνας που είναι απλούστερος από της εισαγωγής, αφήνει αρκετά περιθώρια και θέλει την έξοδο απ' το καπάκι του αυλού εξαγωγής να είναι από 10-25% μεγαλύτερη από τη διάμετρο της βαλβίδας. Το μικρό νούμερο αφορά μοτέρ «δρόμου» και το μεγάλο τελείως αγωνιστικές εφαρμογές. Μέχρι τώρα είχα καλά αποτελέσματα ακόμα και με έξοδο μικρότερη απ' τη βαλβίδα, οπότε κι' εδώ βλέπουμε ότι συγκεκριμένοι «κανόνες» μπορεί πολλές φορές να έχουν μεγάλη ...ελαστικότητα. Στην πράξη δηλαδή, μπορούμε να βάζουμε 40αρα και 42αρα σωλήνα με βαλβίδα από 38 μέχρι και 41mm με άριστα αποτελέσματα -για τον υπολογισμό όμως των εξατμίσεων θα αφοσιωθούμε σε άλλο τεύχος, οπότε θα περιμένετε λίγο.

Σχέσεις βαλβίδων

Κάτι που προβληματίζει αρκετούς «ψαγμένους» φίλους είναι η σχέση μεγέθους ανάμεσα σε βαλβίδες εισαγωγής/εξαγωγής. Πολλά έχουν γραφεί γι' αυτό σε διάφορα βιβλία/περιοδικά, αλλά πριν 4-5 χρόνια ο μέγας γκουρού Vizard ...ξαναχτύπησε! Απέδειξε ότι ο συσχετισμός αυτός έχει οπωσδήποτε να κάνει με τον λόγο συμπίεσης! Αν το σκεφθεί κανείς, είναι κάτι σαν το «αυγό του Κολόμβου». Πολύ λογικά και απλά, όσο μεγαλύτερη πίεση υπάρχει στο θάλαμο καύσης, τόσο είναι μεγαλύτερη η θερμοκρασία και τόσο μικρότερη μπορεί να είναι η βαλβίδα εξαγωγής, διότι τα καυσαέρια δραπετεύουν με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα αδειάζοντας αποτελεσματικά το θάλαμο! Συγκρίνετε τώρα αυτό με την πρακτική διαφόρων έγκριτων ...επιστημόνων να βάζουν μεγαλύτερες βαλβίδες εξαγωγής σε κάποια δυστυχισμένα Ιταλικά 2βαλβιδα και γελάστε... Είναι πάντα καλό πριν προβούμε σε παρόμοιες ανεγκέφαλες πράξεις (για τις οποίες πληρώνει τους επιστήμονες, και μάλιστα πολύ χοντρά, κάποιο δυστυχισμένο... θύμα) να βλέπουμε και λίγο την τρέχουσα πρακτική. Για παράδειγμα, τα καλύτερα 2βάλβιδα BMW παραγωγής μέχρι προ λίγων ετών, είχαν βαλβίδα εισαγωγής 47mm και εξαγωγής 38mm. Ο... πεφωτισμένος όμως επιστήμονας της ιστορίας μας, αποφάσισε ότι η καημένη Ιταλίδα δεν πρέπει να Γερμανοφέρνει και ότι θα έπαιζε καλύτερα με βαλβίδες 46/41mm, αφού ανέβασε και το λόγο συμπίεσης στο 12.5:1, αν και απ' τη μάνα της είχε 44/40mm -πάλι λάθος, αλλά τα μοτέρ αυτά φτιάχτηκαν το 1971! Τη δική μας εξήγηση την έχουμε ξαναπεί: παλιό γαϊδούρι, καινούργια περπατησιά δεν μαθαίνει!

Ροή στην εξαγωγή

Πάλι λοιπόν το καπάκι στο flowbench, για να μετρήσουμε τη ροη εξαγωγής. Και εδώ φυσικά, θα φτάσουμε σε κάποιο βύθισμα πέρα απ' το οποίο δεν αυξάνεται άλλο η ροή, όσο κι' αν ανοίξουμε τη βαλβίδα. Αυτό είναι και το μέγιστο βύθισμα που μπορεί να έχει ο εκκεντροφόρος μας στην εξαγωγή. Οτιδήποτε περισσότερο, πάει χαμένο.

Αντίθετα με την εισαγωγή, τους αυλούς εξαγωγής πρέπει να τους γυαλίσουμε όσο καλύτερα μπορούμε, για να είναι δύσκολο να πιάσουν παχύ στρώμα κάπνας. Θα μαυρίσουν βέβαια, αλλά δεν θα έχουν 2mm μαύρη κρούστα. Από την άλλη, η κρούστα αυτή είναι θερμομονωτική και μπορεί να βολεύει κάποιες προβληματικές καταστάσεις για αποφυγή υπερθέρμανσης, αλλά σίγουρα δεν είναι και ο καλύτερος τρόπος... Όποιος έχει φράγκα, μπορεί να ρωτήσει για κεραμική επίστρωση στους αυλούς εξαγωγής, μία δοκιμασμένη από χρόνια τεχνική σε μερικά ακριβά Πορσικά -και πάλι όχι όλα!

Το ιδανικό σχήμα της βαλβίδας εξαγωγής μπορεί και αυτό να βρεθεί στο flowbench, αν ο χειριστής έχει μεράκι και όρεξη να το ψάξει, γιατί, όπως και να το κάνουμε, είναι κάτι που χρειάζεται αρκετές ώρες. Κάνει πλήρη δοκιμή με διαφορετική βαλβίδα κάθε φορά -αν έχει τέτοιες επιλογές- ή αλλάζει το σχήμα της με πλαστελίνη. Σε κάθε περίπτωση, θα βρει ένα προφίλ που υπερέχει. Αν αυτό μπορεί να αναπαραχθεί στις δικές σας βαλβίδες με κατεργασία σε τόρνο, ακόμα καλύτερα. Αλλιώς, πάτε για ειδική παραγγελία...

Δεν έχουμε και τίποτε άλλο σημαντικό να πούμε για την εξαγωγή. Τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται οι έδρες είναι συνήθως το ατσάλι και πολύ σπανιότερα κάποιο ειδικό κράμα όπως αυτό που διαθέτει η Colsibro, εταιρία που ειδικεύεται σε κράματα για οδηγούς και έδρες.

Οδηγοί...

Ανέφερα τους οδηγούς... Για πολλούς αιώνες (!!) κυρίαρχη επιστημονική πρακτική ήταν -και για πολλούς είναι ακόμα- το κόψιμό τους, ώστε να μη προεξέχουν καθόλου μέσα στον αυλό, με τη δικαιολογία ότι «κόβουν άλογα»... Αν και σε κάποιο πολύ μικρό, και τελικά αμελητέο στην πραγματικότητα ποσοστό, μειώνουν τη ροή, η αφαίρεση τους είναι στις περισσότερες περιπτώσεις μεγάλο λάθος. Η μακροζωία της βαλβίδας, αλλά και της έδρας, εξαρτώνται σοβαρά από την ικανότητα του οδηγού να διατηρεί τον άξονα της βαλβίδας 100% σταθερό -γι' αυτό άλλωστε λέγεται και οδηγός. Αν μειωθεί το μήκος του, η φθορά του (και της βαλβίδας/έδρας) θα είναι σίγουρα ταχύτερη, με αποτέλεσμα απώλεια συμπίεσης και κατανάλωση λαδιού. Οπότε, θα αναγκασθείτε να ...ξηλώσετε το καπάκι πολύ πριν την ώρα του. Αντί λοιπόν να τους κόψουμε σύριζα με τον αυλό, είναι πολύ καλύτερο να τους βάλουμε στον τόρνο (ένα σετ καινούργιους δηλαδή) και να τους κάνουμε πιο κωνικούς στην άκρη.

Υπάρχει μόνο μία περίπτωση όπου ενδείκνυται το «κόντυμα» των οδηγών, από την επάνω άκρη, όταν θέλουμε μεγαλύτερα βυθίσματα και έχουμε αποδεδειγμένο πρόβλημα επαφής. Σε κάθε τέτοια περίπτωση, στοχεύουμε να έχουμε μία απόσταση ασφαλείας από τις ασφάλειες στο τσιμουχάκι, όχι κάτω από 1mm. Ακόμα όμως και εδώ, πολλές φορές είναι εφικτό να πάει λίγο πιο κάτω ο οδηγός, χωρίς να κοπεί το μήκος του. Η τελική απόφαση πάντως εξαρτάται από τη σχετική κατασκευαστική διαμόρφωση του συνόλου αυλού/οδηγού/βαλβίδας.

Με το νομόγραμμα στο χέρι

Ύστερα από αυτά που είπαμε, θέλω να δείτε προσεκτικά -να μελετήσετε θα έλεγα- το νομόγραμμα της Superflow. Μπορείτε να βρείτε πολλά χρήσιμα στοιχεία για το θέμα της ροής. Στην οριζόντια βάση, διαλέγετε τον κυβισμό του ενός κυλίνδρου σας. Οι επικλινείς γραμμές αντιστοιχούν σε στροφές μέγιστης ισχύος. Η δεξιά κάθετη κλίμακα είναι ίπποι ανά κύλινδρο και η αριστερή κάθετη κλίμακα είναι συνολική ροή ανά κύλινδρο. Για παράδειγμα, ένα 2λιτρο μοτέρ (500cc κύλινδρος) που πάει μέχρι τις 7.000rpm, μπορεί να βγάλει το πολύ 46hp/κύλινδρο που βρίσκουμε στη δεξιά κλίμακα (συνολικά δηλαδή 184hp). Στην αριστερή κλίμακα, βλέπουμε ότι η συνολική ροή εισαγωγής πρέπει να είναι 108cfm. Συνολική σημαίνει με μονταρισμένα χωνιά, πεταλούδα και πολλαπλή -όχι σκέτο καπάκι... Αν τώρα μας φτιάξει ένας μάγκας ένα πραγματικά καλό καπάκι που θα ανεβάσει τη συνολική ροή στα 120cfm, έχουμε τη δυνατότητα να δουλέψουμε στις 8.000 στροφές και να δούμε περίπου 52 άλογα ανά κύλινδρο, δηλαδή 208 σύνολο! ΠΡΟΣΟΧΗ όμως, αυτά τα άλογα είναι τα μέγιστα που μπορούν να βγουν, δηλαδή με το καλύτερο χταπόδι και τον πιο καλό (?) εκκεντροφόρο, πράγματα που σίγουρα δεν αντιπροσωπεύουν ένα μοτέρ δρόμου (παραγωγής). Ελπίζω τώρα η χρήση του νομογράμματος να έγινε κατανοητή από τους αναγνώστες. Για τους λοιπούς επιστήμονες (δε λέω για σένα ρε Φονσέ) θα γίνει ειδική παρουσίαση με κλόουν, δωράκια και κλήρωση για δύο εισιτήρια στον «Μάικ τον Φασολάκη» . ...(Αρχοντίτση... σου'ρχονται!)

Πριν 30-40 χρόνια, ένα μέσο καπάκι -ας πούμε το 2λιτρο Alfa Romeo- είχε από τη μάνα του 89cfm. Με πολλαπλές, καρμπυρατέρ και φίλτρα άντε να είχε 78-80cfm. Στο νομόγραμμα, βρίσκουμε ότι η ροή αυτή αντιστοιχεί σε περίπου 34 ίππους/κύλινδρο όταν όμως έχει και τον καλύτερo εκκεντροφόρο και σύστημα εξαγωγής για τις όποιες επιδόσεις. Πράγματι, τα 2λιτρα εκείνα είχαν επισήμως 131PS στις 5.600, νούμερα που είναι πάρα πολύ κοντά στο νομόγραμμα (136hp, 5.400rpm). Τυχαίο? Δεν νομίζω!

Ωραία, μάθαμε να χρησιμοποιούμε το νομόγραμμα....  Ας δούμε τώρα και τους περιορισμούς που μας δείχνει και πρώτα-πρώτα τις στροφές. Πόσο μπορείτε να στροφάρετε? 7, 8, 9, 10.000 στροφές? Η απάντηση εδώ πρέπει να είναι πραγματική, όχι φαντασία και μάλιστα αισιόδοξη! Το «πόσο στροφάρει» ένα μοτέρ δεν είναι μόνο θέμα αντοχής πριν καταστραφεί αλλά -πιο σημαντικά- μακροζωίας. Αν π.χ. με κόφτη στις 7.000 μπορεί να βγάλει 200.000χλμ πριν χρειαστεί επισκευή, με τον κόφτη ανεβασμένο στις 8.000 μπορεί να βγάλει μόνο 130.000! Τα νούμερα είναι ενδεικτικά, αλλά δεν απέχουν και πολύ απ' την αλήθεια. Επομένως, για να είμαστε πραγματιστές, μπορούμε να θέσουμε ένα δικό μας όριο στροφών ξεκινώντας τη χρήση του νομογράμματος. Για παράδειγμα, σε ένα 2λιτρο μοτέρ βάζω κόκκινο στις 8.000 και σχεδιάζω να φτιάξω ένα σύνολο που να βγάζει τη μέγιστη ισχύ στις 7.500. Από το νομόγραμμα, βρίσκω 500 κυβικά και 7.500 στροφές (περίπου, στην επάνω από τις δυο κουκίδες) και αν πάω αριστερά βρίσκω 95cfm συνολική ροή εισαγωγής, για να βγάλουμε περίπου 42 ίππους/κύλινδρο ή 168 απ' το μοτέρ. Δεν είναι καθόλου παράλογα αυτά τα νούμερα και το καπάκι θα πρέπει να έχει περίπου 105-110cfm από μόνο του, τελείως εφικτό για τα περισσότερα 2βάλβιδα μοτέρ.

Ας δούμε και ένα τελευταίο, πραγματικό και πολύ ενδιαφέρον, παράδειγμα για να δουλέψουμε λίγο στο μυαλό μας «πόση» βελτίωση χρειάζεται και τι ανεπιθύμητα αποτελέσματα μπορούν να βγουν μερικές φορές. Λοιπόν: 3λιτρο, 6κύλινδρο, 24βάλβιδο μοτέρ (άρα 500αρης κύλινδρος) βγάζει 272hp κάπου στις 7.500 με καταλυτικούς εκκεντροφόρους. Η συνολική ροή εισαγωγής είναι 140cfm. Τι γίνεται εδώ? Πάμε στο νομόγραμμα, και βρίσκουμε ότι το... εργαλείο «παίζει» στις 9.300 στροφές και εκεί πρέπει να βγάζει κάτι παραπάνω από 60 ίππος/λίτρο ή 360PS! Εφόσον όμως έχουμε καταλυτικούς εκκεντροφόρους παραγωγής και υδραυλικά ωστήρια, καθότι το αυτοκίνητο είναι καθημερινό, οι μέγιστες στροφές μας είναι 7.800 και η ιπποδύναμη βρίσκεται στις 7.500. Ενώ ψηλά... gαμάει, το αρνητικό σημείο μπορεί ήδη να το προβλέψατε ...χαμηλά δεν παίρνει εύκολα τα πόδια του! Ωπα, τι έχουμε εδώ? ...Έχουμε ένα κλασσικό, αλλά σπάνιο, παράδειγμα τεραστίων αυλών, καθαρό λάθος του κατασκευαστή! Πράγματι, σε δοκιμές που έκαναν κάποιοι υποψιασμένοι Οστρογότθοι σε ίδιο μοτέρ, βάζοντας όμως τα καπάκια από το 2.5άρι, βελτιώθηκε παντού η συμπεριφορά μέχρι τις 7.400rpm. Το 2.5άρι καπάκι έχει μικρότερους αυλούς από το 3λιτρο και ροή περίπου 130cfm. Και τι χάθηκε? Η δυνατότητα να γυρνάει στις... 9.500 στροφές! Με άλλα λόγια, μετακινήθηκε όλη η καμπύλη ισχύος προς τα δεξιά, προς όφελος της πολύ καλύτερης οδικής συμπεριφοράς και πρακτικότητας. Και αν τρελαθούμε τελείως, μπορούμε άνετα να χώσουμε και μπαμπούλες για 8.500 στροφές και να δούμε και 336hp! Ο πονηρούλης όμως ο κατασκευαστής, τι έκανε μετά την πρώτη μεγαλειώδη πατάτα? Βγάζει ένα ίδιο μοτέρ με 3.2 λίτρα όμως, όπου βάζει ακριβώς τα ίδια καπάκια! Ο μεγαλύτερος κυβισμός λειτουργεί ευεργετικά και -σχεδόν- εξαφανίζει το προηγούμενο μειονέκτημα. Κλιμακώνει και τις σχέσεις του σασμάν κατάλληλα και ούτε γάτα, ούτε ζημιά! Το δίδαγμα λοιπόν της ιστορίας είναι ότι βελτιώνουμε όσο χρειάζεται και όχι όσο μπορούμε! Το να ψάχνουμε για το τελευταίο cfm, πολλές φορές δεν είναι αυτό που χρειάζεται. Παρεπιπτόντως, το συγκεκριμένο παράδειγμα ταιριάζει 100% στην πάγια νοοτροπία της συντριπτικής πλειοψηφίας των τουρμπάτων, οι οποίοι διαλέγουν ό,τι μεγαλύτερο χωράει κάτω απ' το καπό! Η πλάκα είναι ότι το θεωρούν φυσικό να «αρπάζει» το τέρας στις 4.500-5.000 στροφές! Α, ρε Μήτσο λαθρομετανάστη, εκατό φορές να στα πω, χαμπάρι δεν παίρνεις... Αλλά με σας, τις σαλιγκαρόφατσες, θα τα πούμε χοντρά σε άλλη φάση, δεν έφτασε ακόμα η ώρα σας!

Πάμε παρακάτω...

Λεπόν-λεπόν που λένε, το καπάκι δεν έχει μόνο αυλούς, έχει κι' άλλα πράγματα όπως ελατήρια βαλβίδων, ασφάλειες κλπ. Τα ελατήρια ξέρουμε όλοι τι κάνουν. Αυτό όμως που πολλοί αγνοούν είναι ότι τα ελατήρια παλιώνουν και κουράζονται, χάνοντας την αρχική τάση τους. Αυτή η κόπωση μπορεί πολλές φορές να αποβεί καταστροφική, διότι ενώ «κάποτε» ανέβαζε το μοτέρ όπου τέλος πάντων ανέβαζε, μετά από κάποια χρόνια δεν πήγαινε τόσο ψηλά. Συνήθως αυτή είναι και η βασική παρατήρηση των οδηγών. Αν τώρα κάποιος είναι τόσο κάφρος να το τσαρουχώνει συνέχεια στο Θεό... μια, δυο θα τα πάρει σίγουρα στο χέρι! Εντάξει λοιπόν, να αγοράσουμε μια σειρά ελατήρια και καθαρίσαμε, εντάξει? Όχι -αν θέλετε να κάνετε σωστή δουλειά. Και ελατήρια πονηρά να αγοράσετε (σωστή κίνηση) θα πρέπει να τα μετρήσετε και να εξασφαλίσετε ότι όλα έχουν την ίδια τάση. Τι είπες τώρα μάστορα? Επειδή έχω αγοράσει πολλές φορές ελατήρια από αρκετούς οίκους, σας λέω ότι μόνο μια ή δυο φορές έτυχε να τα βάλω όπως μου τα έστειλαν. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις χρειάστηκε να κάνω ζευγάρια μετά από διαδοχικές μετρήσεις. Δεν είναι τίποτε δύσκολο, απαιτεί όμως να έχεις το κατάλληλο εργαλείο που βλέπετε στη φωτό. Τα μετράμε λοιπόν ένα-ένα και στο τέλος φτιάχνουμε ζευγάρια με την ίδια τάση. Τέλος, φτιάχνουμε ένα πινακάκι με δυο άξονες, στον οριζόντιο το μήκος και στον κάθετο την τάση σε κιλά ή λίμπρες. Μετράμε λοιπόν ένα ζευγάρι και σημειώνουμε στο πινακάκι μας τα κιλά για κάθε 5mm συμπίεσης. Τελευταία και πολύ σημαντική μέτρηση είναι το μήκος όπου κλείνει τελείως το ελατήριο -εκεί που κολλάνε όλες οι σπείρες μεταξύ τους και γίνεται... σίδερο. Σημειώνουμε αυτό το μήκος γιατί είναι βασικό στην επιλογή μέγιστου βυθίσματος του εκκεντροφόρου. Γνωρίζοντας μερικά τέτοια κρίσιμα μεγέθη, μπορούμε να εξασφαλίσουμε την ασφαλή λειτουργία του κινητήρα μας! Χρησιμοποιώντας τώρα το πινακάκι που φτιάξαμε, επιλέγουμε το ύψος τοποθέτησης των ελατηρίων... Ποιο ύψος όμως? Για να το βρούμε, πρέπει πρώτα να βάλουμε τις βαλβίδες στη θέση τους και να κάνουμε ...πάλι μερικές μετρήσεις... Και επειδή βλέπω ότι «τα πήρατε» λίγο με τις μετρήσεις -ανιαρό πράμα ρε φίλε- σας δίνω ένα μήνα άδεια μέχρι την Πρωταπριλιά... Λέτε να σας φλομώσω κι' εγώ στο παραμύθι?