Välijäähdytin ei ole turboautossa pelkkä kiiltävä alumiiniosa puskurin takana. Se vaikuttaa suoraan imuilman lämpöön, nakutuskestoon, sytytysennakkoon, tehojen toistettavuuteen ja siihen, kuinka paljon moottoria voi kuormittaa turvallisesti. Kun mietit, miten valita välijäähdytin turboautoon, oikea lähtökohta ei ole kennon ulkomitta tai mahdollisimman suuri tilavuus. Lähtökohta on moottorin ilmamäärä, ahtimen toiminta-alue, tavoiteteho, käyttö ja auton keulan todellinen ilmavirta.
Liian pieni välijäähdytin nostaa imulämpöjä etenkin pitkissä vedoissa, ratapäivillä ja kesäkelissä. Liian suuri tai väärin toteutettu kokonaisuus voi taas kasvattaa painehäviötä, lisätä putkiston tilavuutta ja peittää jäähdyttimiltä tarvittavan ilmavirran. Hyvä ratkaisu on mitoitettu kokonaisuus, jossa kenno, päädyt, putkisto, letkut, kiinnitys ja jäähdytyspaketin ilmankierto toimivat yhdessä.
Miten valita välijäähdytin turboautoon tavoitetehon mukaan
Valmistajan ilmoittama teholuokka on hyödyllinen suuntaviiva, mutta sitä ei pidä lukea yksinään. Esimerkiksi 600 hv luokiteltu kenno voi toimia hyvin 600 hevosvoiman katuautossa, jossa vetoja tehdään lyhyesti ja keulassa on avoin ilmanotto. Samalla kennolla voi olla vaikeuksia 450 hevosvoiman rata-autossa, jos autoa ajetaan pitkään täydellä kuormalla, moottoritila on ahdas ja jäähdytysilma kiertää huonosti.
Valitse kenno, jonka kapasiteetissa on varaa tavoitetehon yli. Kohtuullinen reservi vähentää riskiä, että imulämpö nousee jatkuvassa kuormituksessa ECU:n suojarajalle. Tämä korostuu Flex Fuel -kartoituksissa, joissa etanolipitoisella polttoaineella haetaan usein korkeampaa ahtopainetta ja sylinteripainetta kuin 98E5-kartalla.
Pelkkä huipputeho ei kuitenkaan kerro kaikkea. Kahden litran nelisylinterinen, joka tuottaa 500 hv korkeilla kierroksilla, ja isompi kuusisylinterinen, joka tuottaa saman tehon matalammalla kierrosluvulla, eivät välttämättä kuormita välijäähdytintä samalla tavalla. Ahtimen hyötysuhde, paineensuhde ja pakosarjan vastapaine vaikuttavat siihen, kuinka kuumaa kompressorilta lähtevä ilma on jo ennen välijäähdytintä.
Katukäyttö, rata ja drift tarvitsevat eri reservin
Katuautossa välijäähdytin saa usein palautua vedon jälkeen. Silloin kompakti ja hyvin virtaava kenno voi olla järkevä, jos tavoiteteho ja ahtopaine ovat maltilliset. Ratapäiväautossa kuormitus on pidempi, nopeus vaihtelee ja jäähdytysjärjestelmän lämpökuorma kasvaa kierros kierrokselta. Tällöin kennon lämpökapasiteetti, koko keulan ilmanohjaus ja jäähdyttimien välinen tiivistys ovat olennaisia.
Driftissä ajonopeus voi olla pieni mutta moottorikuorma suuri. Keulaan tuleva ilmavirta ei aina riitä, joten puhaltimien, ilmanohjainten ja joskus vesivälijäähdyttimen merkitys kasvaa. Kilpa-autossa päätös tehdään aina kokonaislämpökuorman perusteella, ei vain dynolapun huipputehon mukaan.
Kennon koko, rakenne ja painehäviö
Välijäähdyttimen ydintä tarkastellaan leveyden, korkeuden ja paksuuden kautta, mutta ulkomitat eivät yksin määritä suorituskykyä. Kennon sisäinen rakenne, virtauskanavien koko, rivitiheys ja päätyjen muoto ratkaisevat, miten hyvin ilma jäähtyy ja kuinka paljon painetta menetetään matkalla kaasuläpälle.
Paksu kenno lisää potentiaalista jäähdytyspinta-alaa, mutta se voi myös vaikeuttaa ilman kulkua kennon läpi. Jos keulan aukko on pieni tai kenno sijaitsee tiiviisti jäähdyttimen edessä ilman ohjausta, liian paksu välijäähdytin voi heikentää moottorin jäähdyttimen ja öljynjäähdyttimen toimintaa. Tämä on tavallinen virhe projekteissa, joissa keulaan asennetaan suurin mahdollinen front mount -kenno ilman että puskurin aukkoja, sivutiivistyksiä tai ilman poistumista konehuoneesta muutetaan.
Painehäviö on toinen keskeinen mittari. Jos kenno ja putkisto pudottavat painetta liikaa, turbo joutuu tekemään enemmän työtä saavuttaakseen halutun imusarjapaineen. Se voi nostaa kompressorin ulostulolämpöä ja siirtää ahtimen pois parhaimmalta hyötysuhdealueelta. Pieni painehäviö ei silti ole automaattisesti paras, jos jäähdytysteho jää heikoksi. Tarkoitus on löytää toimiva kompromissi ilmavirran, lämmönsiirron ja pakkaustilan välillä.
Bar-and-plate vai tube-and-fin?
Bar-and-plate-kenno on yleinen valinta tehokkaisiin katu-, rata- ja kilpailuprojekteihin. Se kestää hyvin painetta ja lämpökuormaa, ja massiivinen rakenne varastoi lämpöä tehokkaasti lyhyissä vedoissa. Haittapuolena voi olla paino sekä se, että tietyissä toteutuksissa ilmavirran vastus on suurempi.
Tube-and-fin-kenno on usein kevyempi ja voi olla erittäin hyvä vaihtoehto, kun auton ilmavirta ja jäähdytyspaketti on suunniteltu kunnolla. Se ei kuitenkaan ole automaattisesti parempi tai huonompi. Valinta tehdään aina kennon todellisten virtaus- ja jäähdytysominaisuuksien, ei pelkän rakenteen nimen perusteella.
Sijoitus ja ilmanohjaus ratkaisevat enemmän kuin moni ajattelee
Hyväkin kenno on tehoton, jos ilma ei kulje sen läpi. Etuasenteinen välijäähdytin toimii parhaiten, kun puskurin aukko ohjaa ilman kennon etupintaan eikä ilma pääse kiertämään sen ohi. Kennon sivut ja yläreuna kannattaa tiivistää tarvittaessa ohjauslevyillä. Samalla on varmistettava, että ilma pääsee poistumaan jäähdyttimen takaa eikä jää pakkautumaan konehuoneeseen.
Välijäähdyttimen taakse sijoitettu vesijäähdytin saa väistämättä lämpimämpää ilmaa kuin täysin avoimessa asennuksessa. Tämä ei tarkoita, ettei front mount -ratkaisu toimisi, vaan että jäähdytyspaketti pitää rakentaa tarkoituksella. Riittävä jäähdyttimen koko, toimiva puhallinshroudi, hyvä jäähdytysnesteen kierto ja moottoriöljyn lämpöjen seuranta ovat osa samaa päätöstä.
Ahtaissa moottoritiloissa tai takamoottoriautoissa vesivälijäähdytin voi olla järkevämpi. Sen etuna on lyhyt paineputkisto ja mahdollisuus sijoittaa vesikenno paikkaan, jossa sille saadaan hyvä ilmavirta. Vastineeksi järjestelmä tarvitsee pumpun, säiliön, letkut, vesikierron kennon ja oman ohjauksen. Rata- ja drag-käytössä jäähdytysveden lämpötilan hallinta on silloin yhtä tärkeää kuin perinteisessä ilma-ilma-ratkaisussa ilmanohjaus.
Putkisto, päädyt ja letkuliitokset eivät ole sivuasioita
Välijäähdytin on osa painepuolta. Liian pieni putkisto rajoittaa virtausta, mutta liian suuri putkikoko kasvattaa tarpeettomasti järjestelmän tilavuutta ja voi tehdä pakkaamisesta hankalaa. Useissa noin 300-500 hv nelisylinterisissä kokoonpanoissa 2,5 tuuman putkisto on toimiva lähtökohta. Suuremmassa ilmamäärässä 3 tuuman putkisto voi olla perusteltu, kunhan reititys pysyy selkeänä eikä mutkia tehdä tarpeettomasti.
Putkiston mahdollisimman lyhyt reitti on yleensä hyvä, mutta mutkien määrää tärkeämpää on niiden laatu. Loivat mutkat, tasaiset sisäpinnat ja oikein sijoitetut joustavat silikoniliittimet pitävät virtauksen hallittuna. Vältä putkea, joka hankaa koriin, pakosarjaan tai teräviin kannakkeisiin. Moottorin liike on huomioitava erityisesti jäykillä moottorikumeilla, voimakkaissa drift-autoissa ja moottorinvaihtoprojekteissa.
Päätykoteloiden muoto vaikuttaa siihen, jakautuuko ilma tasaisesti koko kennolle. Halvassa universaalikennossa ulkomitta voi näyttää hyvältä, mutta pienet tai huonosti muotoillut päädyt voivat rajoittaa virtausta. Samoin letkujen bead roll -reunat, laadukkaat T-pult-kiristimet ja oikein valitut silikonimutkat ratkaisevat, pysyykö painepuoli kasassa kun ahtopaine nostetaan kartassa tavoitetasolle.
Mittaa imulämpö ennen kuin päätät, että osa on liian pieni
Imuilman lämpöanturi kannattaa sijoittaa mahdollisimman lähelle imusarjaa, jotta ECU näkee moottoriin oikeasti menevän ilman lämpötilan. Kompressorin jälkeen mitattu lämpö kertoo ahtimen kuormasta, mutta ei vielä välijäähdyttimen lopputuloksesta. Link ECU- ja ECUMaster-järjestelmissä imulämpöön voidaan rakentaa järkevät sytytyksen, ahtopaineen tai vääntömomentin suojaukset, mutta suojakartta ei korjaa alimitoitettua jäähdytysjärjestelmää.
Tee päätökset datalla. Tarkastele imulämpöä ulkolämpötilaan suhteutettuna, seuraa lämpöjen nousua pitkän vedon aikana ja katso, palautuuko lämpö nopeasti kevyellä kuormalla. Jos IAT nousee jokaisella vedolla eikä palaudu, ongelma voi olla kennon koossa, ilmavirrassa, ahtimen hyötysuhteessa tai näiden yhdistelmässä. Jos lämpö pysyy hallinnassa mutta painehäviö on suuri, putkisto tai kenno voi olla virtausrajoite.
Älä osta välijäähdytintä vain siksi, että se mahtuu puskuriin tai sillä on iso teholukema. Kun tiedät tavoitetehon, ahtimen, käyttötavan, keulan tilan ja jäähdytyspaketin rakenteen, oikea osa löytyy paljon varmemmin. Epäselvässä projektissa mittaa tila, kuvaa reitit ja kokoa mukaan nykyiset ahtopaine- sekä imulämpödatan arvot - niillä välijäähdyttimen ja painepuolen mitoitus voidaan tehdä ennen kuin ensimmäistä putkea katkaistaan.
