Kipufogó Leömlők és Turbórendszerek: Teljesítményfokozás és Anyagok
A kipufogó leömlők kulcsfontosságú alkatrészek a motorok teljesítményének növelésében, különösen a tuningolt változatoknál. Ebben a cikkben áttekintjük a különböző típusú kipufogó leömlőket, azok jellemzőit és alkalmazásait, valamint kitérünk a turbónyomás szabályozására és az általános kipufogórendszer tudnivalókra.
Az EVC, Boost Controller avagy Turbónyomás Szabályozó Rendszerek
Az EVC az Electronic Valve Controller, vagyis az elektronikus szelep szabályozót jelenti. A Boost controller fordítása egyszerűen töltőnyomás szabályozó. A feladatuk az, hogy szabályozni tudd velük az autód turbónyomását, ezáltal a motor teljesítményét.
Az EVC fő egységei és működése
- Kezelőfelület
- Solenoid
Akadnak olyan EVC-k is, melyek három egységből állnak. Ezeknél a belső egységet bontják két részre: a kocsi belsejében csak egy kezelő felület van elhelyezve, a tényleges vezérlő elektronika a motortérben kap helyet. A solenoid szinte mindig különálló egység.
A turbónyomást minden korszerű autón wastegate, vagy actuator szabályozza. A wastegate alatt a külső wastegate-et, vagy magyarul egy külső megkerülő szelepet értünk. Az aktuator magyar beceneve a drukk-labda. Ez egy kis labda szerű fém alkatrész a turbódon, ami egy pár 10cm-es szárral össze van kötve a turbód turbina oldalával.
A megkerülő szelep azzal tudja szabályozni a turbód legmagsabb nyomásértékét, hogy nem engedi a végtelenségig gyorsulni a turbód tengelyét, hanem egy maximális nyomás értéknél elszabályozza azt. Ilyenkor a kipufogó gáz megkerüli a turbót, így pörgésének sebességét nem növeli tovább: a nyomás egy maximális értéknél megáll a növekedésben. Wastegate nélkül a turbó gyakorlatilag a teljes tönkremeneteléig képes volna egyre gyorsabban forogni. Ezek a wastegate-ek, vagy aktuátorok mechanikusak, vagyis a maximális nyomás értékét egy mechanikus erő, leggyakrabban egy rugó ereje határozza meg.
SEAT Toledo és Altea XL sportkipufogó beépítése
Ebből máris következik, hogy a rugó erősebbre cserélésével, vagy megfeszítésével viszonylag egyszerűen növelhető a turbó-nyomás. Természetesen több buktatója is van a dolognak, hiszen egy sima rugó csere mindenképpen sokkal olcsóbb dolog, mint egy EVC a több tízezer Forintos használt árával.
A két legfontosabb okot emelném ki: az első és legfontosabb, hogy a rugó mechanikus ellenállást fejt ki, így kétféleképpen is instabillá teszi a turbónyomást: hidegben a rugó keményebb - nagyobb lesz a turbónyomásod (gyakorlatban pl. 1.0BAR helyet 1.2BAR). A másik mechanikai hátránya a rugónak a libegés. A rugó természetesen akkor is "összenyomódik" egy picit, amikor a nyomásod nem éri el a kívánt felső küszöbértéket! A wastegate, vagy az actuator csappanytúja már a kívánt felső érték elérése előtt is kinyit, és enged el gázt a turbó mellett. Ha nagyon hirtelen gyorsítasz, ilyenkor a rugó be is libben.
A második buktatója a rugócserés szabályozásnak az, hogy menet közben nem tudod változtatni a maximális turbónyomást, míg egy EVC-vel ez csak egy gombnyomás. Az EVC egy jóval fejlettebb, és biztonságosabb megoldás a turbónyomás szabályozására, mint bármilyen mechanikus szabályozó.
Az EVC (és elsősorban a 90-es évek közepe után gyártott, már modernnek számító, nyomásmérő szenzorral ellátott eszközök pl. HKS EVC III. és újabb társai) elektonikus úton szabályozzák, és stabilizálják a kívánt nyomásértéket. Ezt a hatást a wastegate vagy actuator pneumatikus vezérlésével érik el. Az EVC a turbó által előállított nyomást használja fel arra, hogy a wastegate-et, vagy az actuatort ellennyomással mindaddig visszazárja, amig a turbó az általad elvárt nyomást fel nem építette.
A turbókon szinte mindig található egy vékony, 3-6 mm-es leágazás a kompresszor csigaházán, amit a drukklabda vagy a wastegate szabályozására használnak. Természetesen a solenoid zárása után a nyomás hirtelen esni kezdene, de az elektronika ehhez mérten gyorsan reagál, és újra nyitja a szelepet, majd újra zárja - és így tovább: ezzel tartva stabilan a nyomás értékét.
A fent leírtak az egy csatlakozós, actuator-os turbókra vonatkoztak. Ezeknél egyel modernebb, precízebb megoldás a wastegate. A wastegate lehet külső, vagy olyan drukklabda, amin két csatlakozási port található. Itt a különbség az egy csatishoz képest az, hogy a solenoid képes nyomás-ellennyomás szabályozásával a wastegate-et ténylegesen köztes nyitás-értéken tartani, vagyis nem csak a két szélső érték (full nyitva full zárva) között gyorsan váltogatni.
Személyes megjegyzés, hogy a külső, két csatlakozós (avagy két kamrás) wastegate-et tartom a legjobb és legmegbízhatóbb megoldásnak. Igazából nincs különbség a hatékonyságban a két csatis belső wg és a két csatis külső wg között. Egyszerűen ez a gyakoribb alkalmazás, és jellemzően nincs is 30-40mm-esnél nagyobb átmérőjű belső wastegate szelep, míg külsőből akár 60mm-eset is tudsz vásárolni.
Két nagyon fontos megjegyzés: az EVC csak és kizárólag MAGASABB nyomásérték előállítására képes, mint a mechanika általadott felső nyomás határértéke (a wastegate rugójának ereje). A solenoid éppen a gyorsasága miatt nem egy sima mágnesszelep, hanem egy léptető motor, mert baromi gyorsan kell reagálnia: villámsebességgel zár vissza és nyit ki, hogy a nyomás stabil értéken maradjon.
EVC fajták és beszerelés
Akadnak olyan régi, 90-es évek elejéről származó EVC-k, amiknek nincs nyomás mérő szenzoruk. Ezeknél általában a wastegate mechanikus értékéhez viszonyított százalékos értékben adod meg egy potméter tekergetésével a kívánt töltőnyomás-értéket. Ezeknél az eszközöknél a stabilitással akad probléma: nyári melegben és téli hidegben a mechanika más értéket ad, így ez ebből százalékosan előállított nyomésérték is eltérő lesz. Pl. nyáron 1.3 télen 1.5BAR nyomást eredményez ugyanaz a potencióméter állás.
A modern EVC-k már a MAP szenzorhoz hasonló, beépített nyomásmérő eszközzel vannak ellátva. Így ezekben konkrét értéket beállítva, pl. 1.5BAR minden körülmények között stabil, állandó nyomásértéken hajthatod az autódat.
Nagy vonalakban az EVC-ket így szerelik be:
A belső kezelő felületet egy jól elérhető, fix helyre a vezető közelében, az autó utasterében. Ezt az egységet egy kisebb köteg kábel köti össze a motortérben elhelyezett solenoiddal, ami maximum 1, 1.5m-es távolságban helyezkedik el a turbótól, de a nagy hő miatt nincs túlságosan közel a feltöltőhöz. A solenoid bemenetére a turbóból egy leágazás van kötve (nyomóág, bárhonnan kötve a pillangószelep előttről), a két kimeneti port pedig a wastegate két csatlakozását köti össze egy-egy vákuum (nyomás) csővel.
How does a Wastegate work on a Turbo? Diesel Turbo Wastegate Function
Kipufogó Leömlő Típusok és Alkalmazásuk
A különböző autómodellekhez és motorokhoz eltérő típusú kipufogó leömlők állnak rendelkezésre. Az alábbiakban néhány példát mutatunk be, amelyek a teljesítmény fokozására szolgálnak.
BMW
- Szívó üzemben tuningolt BMW sorhatos motorokra való leömlő: Az E46, E39 és Z3 azon változataihoz használható, ahol a motor kódja M52-vel kezdődik. Ezzel a szettel a motor teljesítménye 10-15 lóerővel fog emelkedni.
- Szívó üzemben tuningolt BMW sorhatos motorokra való leömlő: Az E46, E39 és Z4 azon változataihoz használható, ahol a motor kódja M54-gyel kezdődik. Ezzel a szettel a motor teljesítménye 10-15 lóerővel fog emelkedni.
Honda
- Két darabból álló kipufogó leömlő Hondákhoz: A NEM VTi, vagyis a NEM B-vel kezdődő minden 1988-2000 közötti Honda motorhoz felhasználható ez a tuning elem. Beépíthető D13, D14, D15, D16 SOHC motorokhoz. Csupán a gyári leömlő kicserélésével kb. plusz 10 lóerő nyerhető vele!
- Egy darabból álló kipufogó leömlő Hondákhoz: Az összes VTi, vagyis B-vel kezdődő Honda motorhoz felhasználható ez a tuning kipufogó alkatrész. Csupán a gyári leömlő kicserélésével kb. plusz 10-15 lóerő nyerhető vele!
- Utólagos turbósításhoz használható leömlő Honda Prelude H22 motorokhoz: Minden Honda H22 motorba beépíthető 1992-2001-ig.
Mini
- Tuning kipufogó leömlő Mini R53 2002-2008 évjáratú szívó Cooper S Supercharger kompresszoros változatokhoz: A gyári leömlőnél nagyobb a belső keresztmetszete, így erősebb lesz tőle az autód már szívó motor esetén is 5-10 lóerővel!
Nissan
- 4 hengeres Nissan CA18DET motorokhoz használatos leömlő: Anyaga: a csövek saválló, a talpak chrome-ozott vasból készültek.
- Prémium minőségű, rozsdamentes acél öntvény leömlő Nissan KA24DE motorok turbósításához.
Suzuki
- 4-1 kialakítású, rozsdamentes acélból készült tuning kipufogó leömlő 1.3 GTI Suzukihoz.
- Egy darabból álló kipufogó leömlő Swift 1.3 literes, 4 hengeres, 16 szelepes SOHC motorokhoz: Minden SOHC G13 kódú Suzuki Swift motorhoz felhasználható ez a tuning elem. Csupán a gyári leömlő kicserélésével kb. plusz 15 lóerő nyerhető vele!
- Prémium minőségű öntvény turbós leömlő Suzuki Swift 1.3 1.5 és 1.6 Sport motorok turbósításához.
- Bármely Swift 1.3 GTi blokkra felszerelhető, T3 Garrett talpas leömlő, külső 38mm-es wastegate talp kialakítással.
Toyota
- Toyota Supra MK4 6-2-1 leömlő MGP Racing: Jó minőségű leömlő szívó MK4-es Supra motorokhoz. Segítségével kb 20 lóerőt erősödik a szívó motor, a hangja ércesebb lesz, magas fordulaton érezhetően jobban megy vele az autó.
- Toyota 3S-GTE Rev 2. motorokhoz való turbós leömlő, Toyota CT26, twin-scroll turbó csatlakozással.
- 6 hengeres, 3.0 literes Toyota szívó motorok turbósításához használható rozsdamentes acélból készült leömlő: A wastegate csatlakozása HKS féle 50mm-es, 4 csavaros talpas, a turbó talp csatlakozása T4 Garrett szabványos.
- 6 hengeres, 3.0 literes Toyota turbo motorokhoz használható rozsdamentes acélból készült leömlő: A wastegate csatlakozása Tial féle 44mm-es, V-band-es.
Volkswagen
- Kedvező árú, nagy tömegben gyártott öntvény turbós leömlő VW 1.8T motorokhoz: Minden hosszában beépített 1.8T-re felcsavarozható!
- Kedvező árú, nagy tömegben gyártott cső leömlő turbós leömlő VW 1.8T motorokhoz: Kifejezetten tuning célra épített acél cső leömlő leömlő VW 1.8T motorokhoz.
- Kedvező árú, nagy tömegben gyártott öntvény turbós leömlő VW 2.0T 16V TSI és FSI motorokhoz: T25 és T28 belső wastegate-es turbókhoz használhatod.
- Nagy tömegben gyártott, olcsó öntvény acél leömlő VW VR6 24V turbósításhoz.
Leömlő Anyagok és Kialakítások
A kipufogó leömlők különböző anyagokból készülhetnek, mint például rozsdamentes acél, öntvény acél vagy saválló acél. A kialakításuk is eltérő lehet, például 4-1, 6-2-1 vagy cső leömlő. A megfelelő anyag és kialakítás kiválasztása nagyban befolyásolja a motor teljesítményét és tartósságát.
Az alábbi táblázat összefoglalja néhány leömlő típus jellemzőit:
| Gyártó | Motor Típus | Leömlő Típus | Megjegyzés |
|---|---|---|---|
| BMW | M52, M54 | Szívó | 10-15 lóerő növekedés |
| Honda | D13, D14, D15, D16 SOHC | Két darabból álló | +10 lóerő |
| Honda | B-vel kezdődő VTi | Egy darabból álló | +10-15 lóerő |
| Nissan | CA18DET | 4 hengeres | Saválló csövek |
| Suzuki | G13 | 4-1 | Rozsdamentes acél |
| Toyota | 2JZ | 6-2-1 | +20 lóerő |
| Volkswagen | 1.8T | Öntvény turbós | Hosszában beépített |
Általános Tudnivalók a Kipufogórendszerekről
A kipufogórendszer kiválasztásakor kulcsfontosságú az autó márkája, modellje és évjárata, hiszen minden járműhöz specifikus alkatrész szükséges. Fontos szempont a használat célja: sportosabb hangzást vagy éppen csendesebb működést szeretnénk-e elérni. Az anyagminőség, mint például a rozsdamentes acél vagy az alumínium bevonatú acél, jelentősen befolyásolja az élettartamot és az ellenállóságot a korrózióval szemben.
Anyagok és minőség
A legelterjedtebb kipufogóanyagok közé tartozik a hagyományos acél, a rozsdamentes acél és az alumínium bevonatú acél. Az alumínium bevonatú acél olcsóbb megoldás, de kevésbé ellenálló a korrózióval szemben, mint a rozsdamentes acél. A rozsdamentes acélból készült kipufogók rendkívül tartósak, kiválóan ellenállnak a rozsdának és a magas hőmérsékletnek, hosszú élettartamot biztosítva.
Gyári és utángyártott alkatrészek
A gyári kipufogók az autógyártó által tervezett és gyártott alkatrészek, amelyek garantálják az optimális illeszkedést, a zajszint szabályozását és a károsanyag-kibocsátási előírások betartását. Az utángyártott kipufogók harmadik fél által készülnek, és gyakran kedvezőbb áron elérhetők. Utángyártott alkatrészek esetén fontos ellenőrizni a minősítést és a gyártó megbízhatóságát, hogy biztosítsuk a megfelelő illeszkedést és működést. Ha a költségek prioritást élveznek, és megbízható utángyártott terméket találunk, az jó választás lehet.
Hibajelek és karbantartás
Számos jel utalhat arra, hogy a kipufogórendszer hibás vagy cserére szorul. A leggyakoribb tünetek közé tartozik a megnövekedett zajszint, ami szivárgásra vagy lyukra utalhat a rendszerben. A kipufogórendszer alól érkező zörgő, kopogó hangok is problémát jelezhetnek, például laza felfüggesztést vagy törött tartókat. Szintén figyelmeztető jel lehet, ha a motortér felől szokatlan szagot érzünk, ami kipufogógáz szivárgására utalhat.
A gépjármű kipufogórendszerének karbantartása elsősorban rendszeres vizuális ellenőrzésből áll. Fontos figyelni a rozsdásodásra, repedésekre, lyukakra és a felfüggesztések állapotára, különösen a téli hónapok után, amikor az utak sózása felgyorsítja a korróziót. Évente legalább egyszer érdemes szakemberrel átvizsgáltatni a rendszert, aki meggyőződhet a megfelelő tömítettségről és az alkatrészek épségéről.
Teljesítmény és fogyasztás
A kipufogórendszer kialakítása jelentős hatással van a motor teljesítményére és az üzemanyag-fogyasztásra. Egy jól megválasztott, optimalizált kipufogó csökkentheti a kipufogógázok ellenállását, ezáltal növelheti a motor hatékonyságát és teljesítményét. A túl szűk vagy eldugult rendszer akadályozza a gázok távozását, ami csökkenti a motorteljesítményt és növeli a fogyasztást. Ezzel szemben egy túl 'nyitott' rendszer is okozhat teljesítményvesztést alacsony fordulatszámon, mivel csökken a kipufogógázok sebessége és a nyomás.
Katalizátor és részecskeszűrő (DPF)
A katalizátor és a részecskeszűrő kulcsfontosságú elemek a modern kipufogórendszerekben a károsanyag-kibocsátás csökkentése érdekében. A katalizátor a kipufogógázokban található káros anyagokat, mint a szén-monoxidot, szénhidrogéneket és nitrogén-oxidokat alakítja át kevésbé ártalmas anyagokká. A részecskeszűrő (DPF) feladata a dízelmotorok által kibocsátott szilárd részecskék felfogása és elégetése, megakadályozva azok kijutását a környezetbe.
Kipufogódobok és csövek
A kipufogódoboknak több típusa van, mindegyik más-más célt szolgál. A leggyakoribbak a rezonátor dob, a középső dob és a hátsó dob. A rezonátor dob feladata a magas frekvenciájú hangok kiszűrése, a zajszint további csökkentése. A középső dob, vagy hangtompító dob a fő hangelnyelő elem, ami csillapítja a motorzajt. A hátsó dob a rendszer utolsó eleme, amely a végleges hangot alakítja ki, és esztétikai szerepe is van.
A megfelelő méretű és átmérőjű kipufogócső kiválasztása kulcsfontosságú a motor optimális működéséhez. A túl kicsi átmérő korlátozza a kipufogógázok áramlását, ami csökkenti a teljesítményt és növeli a fogyasztást. Ezzel szemben a túl nagy átmérő csökkentheti a kipufogógázok sebességét és az ellennyomást, ami különösen alacsony fordulatszámon rontja a motor nyomatékát. Általánosságban elmondható, hogy a gyártói specifikációk betartása a legbiztonságosabb megoldás.
Ár és környezetvédelmi előírások
A gépjármű kipufogó árát számos tényező befolyásolja, beleértve az anyagminőséget (pl. rozsdamentes acél), a gyártót (gyári vagy utángyártott), az autó márkáját és modelljét, valamint a kipufogórendszer komplexitását. Az ár-érték arány mérlegelésekor érdemes figyelembe venni a termék várható élettartamát, a garanciális feltételeket és a beszerelés költségeit. Egy drágább, de minőségi rozsdamentes acél kipufogó hosszú távon gazdaságosabb lehet, mint egy olcsóbb, de gyorsabban korrodálódó alternatíva.
Gépjármű kipufogó vásárlásakor alapvető fontosságú a környezetvédelmi előírások betartása. Bizonyosodjunk meg arról, hogy az új kipufogórendszer rendelkezik a szükséges E-jelöléssel vagy más nemzetközi minősítéssel, amely igazolja a károsanyag-kibocsátási és zajszint-korlátozásoknak való megfelelést. Fontos, hogy a katalizátor és a részecskeszűrő (dízel autók esetén) megfelelően működjön, mivel ezek felelősek a káros gázok és részecskék csökkentéséért.
Sportkipufogók
Sportkipufogó beszerzésekor kiemelten fontos a jármű pontos típusához illeszkedő modellt választani, hogy elkerüljük az illeszkedési problémákat és a teljesítményromlást. Fontos ellenőrizni, hogy a kiválasztott sportkipufogó rendelkezik-e a közúti használathoz szükséges engedélyekkel és minősítésekkel, különösen a zajszint tekintetében, hogy elkerüljük a bírságokat. A beépítés során javasolt szakemberhez fordulni, mivel a nem megfelelő szerelés szivárgásokhoz, a rögzítések meghibásodásához, vagy akár a motor károsodásához is vezethet.