Viritysosat alkavat olla oikea ratkaisu silloin, kun auton alkuperäinen järjestelmä ei enää vastaa käyttötarkoitusta. Kun ahtopaine nousee, moottori vaihtuu, rengaspito paranee tai auto siirtyy ratapäiville, yksi yksittäinen osa ei yleensä ratkaise kokonaisuutta. Toimiva projekti syntyy siitä, että ilma, polttoaine, sytytys, voimansiirto, alusta ja turvallisuus mitoitetaan samaan tavoitteeseen.
Teho on helppo mitata dynossa. Vaikeampi ja yleensä arvokkaampi tavoite on ennakoitava auto, joka käynnistyy, pysyy lämpötiloissa, jarruttaa kierroksesta toiseen ja välittää kuljettajalle sen, mitä renkaat tekevät. Siksi osavalinta kannattaa aloittaa käyttötavasta, ei tuotteen alennusprosentista.
Viritysosat rakennetaan tavoitteen ympärille
Ennen ensimmäistä tilausta määritä, mitä auto tekee ja millä kompromisseilla. Katuautossa kylmäkäynnistys, melutaso, katsastuskelpoisuus ja huoltovälit painavat enemmän kuin viimeinen 20 hevosvoimaa. Drift- ja ratakäytössä taas jäähdytyskapasiteetti, nopea huollettavuus, varaosien saatavuus sekä johdotuksen kestävyys ovat usein ratkaisevampia kuin näyttävä moottoritila.
Tavoite kannattaa kirjoittaa numeroiksi: tehotavoite, vääntöalue, kierrosraja, auton paino, rengaskoko, käyttöaika ja budjetti. Samalla pitää päättää, rakennetaanko kokonaisuus nykyisen moottorin ympärille vai onko kyseessä moottorinvaihto. Näiden välillä on suuri ero erityisesti ECU:n, johtosarjan, anturoinnin ja voimansiirron osalta.
Hyvä projektisuunnitelma etenee yleensä neljän järjestelmän kautta:
- moottorin ilman, polttoaineen ja ohjauksen mitoitus
- jäähdytyksen, voitelun ja sähköjärjestelmän varmistaminen
- voimansiirron, alustan ja jarrujen sovittaminen suorituskykyyn
- turvallisuuden, sääntöjen ja huollettavuuden huomiointi
Jos jokin näistä jätetään jälkikäteen ratkaistavaksi, kustannus kasvaa nopeasti. Esimerkiksi isompi turbo ilman riittävää polttoainejärjestelmää tai moottorinohjausta johtaa helposti siihen, että auto seisoo odottamassa useita puuttuvia komponentteja.
Teho alkaa moottorinohjauksesta ja mittaustiedosta
Vakio-ECU toimii hyvin niin kauan kuin moottorin kokoonpano pysyy lähellä tehtaan määrittelyä. Kun mukaan tulee suurempi turbo, erilaiset suuttimet, nokka-akselit, E85, yksilöllinen triggerointi tai kokonaan toinen moottori, ohjelmoitava moottorinohjaus muuttuu usein järkeväksi ratkaisuksi. Link ECU Wire-In ECU- ja ECUMaster-järjestelmät mahdollistavat moottorin ohjauksen rakentamisen projektin vaatimusten mukaan, mutta ohjainlaite on vain osa järjestelmää.
ECU tarvitsee luotettavan tiedon. Kampi- ja nokka-akselin triggerit, imusarjapaine, imuilman lämpötila, jäähdytysnesteen lämpötila, kaasuläpän asento, polttoainepaine ja öljynpaine ovat käytännössä moottorin päätöksenteon perusta. Laadukas anturi, oikein tehty liitin ja häiriösuojattu johdotus ovat yhtä olennaisia kuin itse ohjainlaite.
Laajakaistalambda kannattaa nähdä säätötyökalun lisäksi suojalaitteena. Polttoaineseoksen seuranta, nakutuksen hallinta, öljynpaineen turvarajat ja ylikuumenemissuoja voivat estää moottorivaurion tilanteessa, jossa letku irtoaa, pumppu menettää syötön tai polttoainepaine putoaa. Kilpa-autossa PDM- tai PMU-virranhallinta voi korvata perinteisiä rele- ja sulakeratkaisuja, vähentää johtosarjan massaa ja antaa tarkemman hallinnan kuormille. Katuautossa se ei aina ole välttämätön, mutta vaativassa rakennelmassa se helpottaa vianhakua merkittävästi.
Johtosarja ei ole paikka säästää
Moni rakennelma toimii telineessä mutta oireilee ajossa. Syynä voi olla huono maadoitus, liian pieni johdin, väärin sijoitettu rele tai moottorin liikkeelle jätetty liian tiukka johtonippu. Erityisesti moottorinvaihdoissa valmiiksi määritetty tai räätälöity wire-in-johtosarja säästää aikaa, kun pinnijärjestys, anturityypit, sulakkeet ja moottorin liikkeet on huomioitu ennen asennusta.
Sähköjärjestelmä kannattaa suunnitella huollettavaksi. Merkitse johdot, jätä liittimille työskentelyvaraa ja sijoita kriittiset komponentit pois pakosarjan säteilylämmöstä sekä roiskevedestä. Ratkaisu, joka näyttää siistiltä kuvassa mutta vaatii imusarjan irrotuksen yhden sulakkeen tarkistamiseen, ei ole toimiva race-prep-ratkaisu.
Turbo ja polttoainejärjestelmä mitoitetaan yhdessä
Ahdinvalinta ei ole pelkkä kompressoripyörän koko. Tavoiteltu tehoalue, pakopesän A/R, pakosarjan rakenne, moottorin iskutilavuus, nokka-akselit ja käyttökierrosalue vaikuttavat siihen, tuleeko autosta herkästi reagoiva vai yläkierroksilla vahva. Liian suuri turbo voi tehdä katuautosta laiskan, kun taas liian pieni ahdin nostaa pakopainetta ja lämpökuormaa tehotavoitteen yläpuolella.
Wastegate ja blow-off eivät ole koristeosia. Ulkoinen wastegate tarvitsee oikean kokoisen ja mahdollisimman suoran pakokanavan, jotta ahtopaine pysyy hallinnassa. Blow-off-venttiilin tehtävä on suojata kompressoria kaasun sulkeutuessa ja pitää järjestelmän käytös vakaana. Halpa tai väärin jousitettu venttiili voi aiheuttaa vuotoja, epätasaista tyhjäkäyntiä ja ahtopaineongelmia.
Polttoainepuolella laskenta alkaa tehon lisäksi käytettävästä polttoaineesta. E85 vaatii selvästi enemmän polttoainevirtausta kuin bensiini, joten pumpun, suuttimien, letkujen, kiskon, suodattimen ja paineensäätimen kapasiteetti pitää tarkistaa yhtenä pakettina. Flex Fuel -anturi on käytännöllinen, jos polttoaineseos vaihtelee, mutta se edellyttää ECU:lta toimivaa etanolipitoisuuden mukaista polttoaine-, sytytys- ja ahtopainekartoitusta.
Polttoainepaineanturi ja turvaraja ovat halpa vakuutus verrattuna laiheen seoksen aiheuttamaan moottoririkkoon. Myös paluuputken koko, pumpun esisuodatus ja tankin sisäinen polttoaineen saanti ratkaisevat, pysyykö paine vakaana pitkissä mutkissa ja kiihdytyksissä.
Jäähdytys ja voitelu ratkaisevat, kestääkö auto käyttöä
Tehonlisäys kasvattaa lämpökuormaa. Isompi välijäähdytin voi laskea imulämpöjä, mutta jos jäähdyttimen ilmavirtaus, puhaltimen ohjaus ja moottoritilan paineenpurku ovat huonoja, kokonaisuus ei parane odotetusti. Jäähdytinpaketin suunnittelussa olennaista on ilmavirran reitti: ilman pitää kulkea kennon läpi, ei sen ohi.
Öljynlämpö ja öljynpaine ovat ratakäytössä vähintään yhtä tärkeitä kuin jäähdytysnesteen lämpö. Öljynjäähdytin, termostaattilevy, laadukkaat letkut ja oikein sijoitettu anturi ovat järkeviä, jos moottoria käytetään pitkään kuormalla. Öljypohjan bafflet tai kuivasumppuratkaisu voivat olla välttämättömiä silloin, kun rengaspito ja sivuttaiskuormat ylittävät alkuperäisen öljynhallinnan kyvyn.
Alusta, jarrut ja voimansiirto eivät ole jälkiasennuksia
Kun moottori tuottaa enemmän vääntöä, kytkin, vaihteisto, vetonivelet ja tasauspyörästö joutuvat uuteen käyttöalueeseen. Kadulla aggressiivinen kytkin voi olla tarpeettoman hankala, vaikka se kestäisi numerollisesti enemmän vääntöä. Radalla taas lämpöä sietävä kytkinratkaisu ja ennakoitava lukko voivat tehdä kierrosajasta tasaisemman kuin pelkkä lisäteho.
Coiloverit, jousivakiot, iskunvaimentimien säädöt, puslat ja kallistuksenvakaajat on sovitettava auton painoon, käyttöön ja rengaspitoon. Lock Kit tai Track Kit muuttaa usein ohjausgeometriaa merkittävästi, joten kulmat, bump steer ja renkaan tila lokasuojassa pitää tarkistaa koko joustoalueella. Madallus ilman jousitusgeometrian korjaamista voi heikentää auton käytöstä, vaikka ulkonäkö paranee.
Jarruprojektissa satula on vain yksi osa. Levyjen lämpökapasiteetti, palaseos, jäähdytys, pääsylinterin koko, jarrubalanssi ja polkintuntuma muodostavat järjestelmän. Ratapäiväautossa hyvä jarruneste, oikea pala ja jäähdytys voivat olla ensin suurempi parannus kuin massiivinen jarrusarja. Jos autoa käytetään kilpailussa, jarrubalanssin säädin ja kaksipiirinen pääsylinteriratkaisu voivat olla perusteltuja, kun ne toteutetaan sääntöjen mukaisesti.
Viritysosien yhteensopivuus tarkistetaan ennen tilausta
Osan sopivuus ei tarkoita vain sitä, että se voidaan pultata kiinni. Tarkista kiinnityspisteet, tilantarve, liitintyypit, letkukoot, anturien skaalaus, jännitealueet ja ohjainlaitteen I/O-kapasiteetti. Myös varaosien saatavuus kannattaa huomioida: kilpailuviikonloppuna yleinen anturi tai helposti saatava wastegate-jousi on käytännössä arvokkaampi kuin erikoisosa, jota ei saa nopeasti mistään.
Suomessa katuauton muutoksissa on lisäksi huomioitava muutoskatsastus, päästöt, melu, rakenteellinen turvallisuus ja vakuutusehdot. Kilpa-autossa taas sarjasäännöt voivat määrätä esimerkiksi turvakaaresta, istuimesta, vyöstä, sammutusjärjestelmästä, akun sijoituksesta ja päävirtakatkaisijasta. Rakennetta ei kannata suunnitella oletuksella, että hyväksyntä ratkaistaan lopuksi.
TPW Parts -tyyppisessä kokonaispalvelussa osat, moottorinohjauksen johdotus, asennus ja dynosäätö voidaan sovittaa samaan projektiin. Se vähentää tilanteita, joissa jokainen yksittäinen komponentti on teoriassa oikea, mutta järjestelmä ei ole koskaan ollut yhdessä toimiva.
Paras seuraava viritysosa ei välttämättä ole näyttävin tai kallein. Se on osa, joka poistaa projektin todellisen rajoitteen ja antaa seuraavalle muutokselle luotettavan perustan.