|
| Ülelaadimine |
|
|
"There's no replacement for displacement" ehk "Töömahule asendajat pole" on lause, mis on USA autodega tegelejate hulgas au sees, kuid mida meeldib kahtluse alla seada neil, kes eelistavad "arenenuma" tehnoloogiaga mootoreid, eelkõige väikseid võimsaid turbomootoreid.
|
| |
Ja tõepoolest – nagu siinsetelgi lehekülgedel varem mainitud, on mootor eelkõige õhupump ja ülelaadimine on tõhus viis mootori tarbitava õhu- ja kütusehulga ning ühtlasi väände ja võimsuse kasvatamiseks.
Ülelaadimisviisidest tõhusaim on turbo - üks paljukasutatud näiteid selle tehnoloogia võimalustest on 80-ndate keskpaiga F1 autod, mis ajasõiduseades said oma 1,5- liitristest turbomootoritest kätte 1200-1400 hobujõudu – see on ligi 900 hobujõudu liitrist. Selline erivõimsus on võrreldav 500 CID / 7000+ hj Top Fuel dragsteritega ja F1 mootorid pidasid kvalifikatsiooniseades vastu vähemalt paar ringi Top Fueli burnouti ja 400 meetri vastu.
2004. aasta lõpuks kujunes NHRA klassides esmakordselt olukord, kus kiireima vabalthingava klassi (Pro Stock) rekord oli nõrgem kui kõige kiirema "turboklassi" (Pro RWD) parim tulemus (2005. a. juuli seisuga olid rekordid 6.63@208.23 vs. 6.52@217.70). Pro Stockis on lubatud kuni 500 CID vabalthingavad karburaatormootorid, Pro RWD-s aga kuni 213.5 CID turbomootorid. Vabalthingavatest kiirendusautodest saavad Pro RWD-le praegu vastu vaid IHRA Pro Stock nn. "Mountain motor" masinad, mille maksimaalne lubatud töömaht on 815 CID (peaaegu 13,5L!) ja rekord 2005. aasta keskpaiga seisuga 6.400@217.98. Kuna turboautode klassid on üsna uued ja masinaid alles õpitakse veerandmiilile häälestama, on võimalik, et nende rekordid kukuvad edaspidigi kiiremini kui traditsioonilisemates klassides.
Nagu näha, suudavad turbomootorid veerandmiilil konkureerida endast 2-4 korda suuremate vabalthingavate jõuallikatega; ka tänavaautos võimaldavad turbod saavutada üpris erakordseid võimsusi – kuni neljakohaliste numbriteni välja. Ülelaadimise ja eelkõige turbode potentsiaal on ilmne ja tehnoloogia väärib lähemat tutvumist – võib-olla saab siis selgemaks seegi, kas ülelaadimisest on igas olukorras töömahule asendajat.
Artikli alguses sai meelde tuletatud, et mootor on eelkõige õhupump. Selline üldistus on kohane seepärast, et mootori korralikuks tööks peavad bensiin ja selle põletamiseks vajalik õhk olema küttesegus õige suhtega. Ideaalseks suhteks loetakse 14,7:1 ehk iga kilo bensiini kohta tuleb silindrisse saada 14,7 kg õhku; sellises õhuhulgas on piisavalt hapnikku, et kogu kütus täielikult ära põletada. Kui masside suhe ei tundu piisavalt dramaatiline, tasub vaid mõelda, milline on ruumalade suhe. Üks liiter bensiini kaalub umbes 750 grammi, üks liiter õhku aga vaid 1,22 grammi. See tähendab, et ühe liitri (750g) bensiini põletamiseks kulub 750 * 14,7 = 11 025 grammi õhku, mille ruumala on üle 9000 liitri! Nüüd peaks selge olema, miks võib mootorit õhupumbaks kutsuda ja kui palju suurem probleem on mootorisse vajaliku hulga õhu/hapniku saamine võrreldes kütuse pealekallamisega.
Kuidas selline hulk õhku mootorisse saadakse ja kuidas seda sinna veel rohkem ajada? Vabalthingav mootor peab kogu vajamineva õhu sisse "imema"; tegelikult näeb see välja nii, et sisselasketaktil allapoole liikuv kolb tekitab enda kohal hõrenduse ehk alarõhu, millesse õhk tungib atmosfäärirõhu mõjul – meie pea kohal olev kilomeetrite kõrgune õhusammas avaldab nimelt ka rõhku, mille suuruseks merepinnal on 1 atm ehk 1,013 bari ehk 14,7 PSI (pounds per square inch).
Just rõhuvahe atmosfääri ja silindri vahel on see, mis õhu sisselasketakti ajal silindrisse surub. Sellest järeldub, et kõrgemates piirkondades, kus õhusammas on "õhem" ja rõhk väiksem, kannatab ka mootori täiteaste ja võimsus; veel rohkem kannatasid eelmise sajandi esimesel poolel sisepõlemismootoriga järjest kõrgemale pürginud lennukid. Just sõjalennunduses leidsid esmalt rakendust erinevad ülelaadimismeetodid – viisid, kuidas mootorisse minevat õhku survestada ja seeläbi igaks töötaktiks silindrisse rohkem küttesegu saada. Selleks olid kasutusel kahte tüüpi kompressorid – nn. mehaanilised kompressorid ja turbod. |
| |
|
| |
|
Põhierinevuseks turboülelaadimise ja teiste kompressoritüüpide (Roots-, topeltkruvi- ja tsentrifugaalkompressorid) vahel on see, kust võetakse energia täiendava õhu pumpamiseks mootorisse. Nimelt on sisepõlemismootor vaatamata rohkem kui sajandipikkusele tehnilisele arengule endiselt üpris ebaefektiivne jõuallikas – kütuse põlemisel eralduvast energiast läheb auto liigutamiseks vaid umbes veerand. Natuke alla 10% neelavad hõõrdekaod, kolmandik läheb silindriseinte kaudu jahutusvedeliku soojendamiseks ning viimane kolmandik läheb kaotsi heitgaaside temperatuuri ja rõhu näol.
Kui kõiki teisi kompressoritüüpe aetakse tavaliselt ringi rihmülekande abil mootori väntvõllilt ja röövitakse sellega väärtuslikke hobujõude (kadu võib ulatuda isegi üle 10% mootori võimsusest), siis turbo puhul saame kasutusele võtta energia, mis muidu püüdmatult kaotsi läheks – heitgaaside rõhu ja temperatuuri. Erinevalt teistest ülelaadimisviisidest on turboülelaadimine niisiis peaaegu "tasuta" - hinnaks on vaid mõningane takistus väljalasekgaaside liikumisele. Kuidas siis turbo heitgaasid tööle rakendab? |
| |
| Turbo läbilõige |
 |
| Pildi eest tänu / photo courtesy of NASA |
|
| |
Turbo koosneb kahest üsnagi sarnasest poolest – turbiinist ja kompressorist; esimest nimetatakse ka kuumaks pooleks (pildil punane) ja teist külmaks pooleks (pildil sinine). Pildil on turbiini flants, millega turbo kinnitatakse väljalaskekollektori külge ja mille kaudu väljalaskegaasid sisenevad, suunatud otse alla. Kuum ja kõrge rõhu all olev heitgaas siseneb turbiini järjest spiraalselt kitsenevasse korpusesse ja kogub liikudes kiirust. Gaasid tahavad liikuda väljalaske ja atmosfääri ehk oluliselt madalama rõhu suunas, kuid selleks peavad nad liikuma läbi turbiini tiivikut ümbritseva kitsa ava ja üle tiiviku labade; selle käigus panevadki nad tiiviku pöörlema kiirusega, mis võib ulatuda isegi üle 150 000 pöörde minutis.
Turbiini tiivikuga samal teljel on teine tiivik – kompressori tiivik, mis hakkab seetõttu samuti pöörlema. See tiivik pöörleb külma poole e. kompressori korpuses, kus toimuv on vastupidine turbiinis aset leidvale. Pildil siseneb õhk kompressorisse paremalt; õhu sisenemise suunast vaadatuna päripäeva pöörlev kompressori tiivik "haukab" õhu oma labade vahele ja seal kiirendub see nagu karusellil iseenda massi mõjul tiiviku ääre suunas. Sealt suunatakse kiiresti liikuv õhk kompressori spiraalsesse korupusesse, kus ta aeglustub järjest avaramasse ruumi liikudes; nii muutub liikumiskiirus staatiliseks rõhuks - ülelaaderõhk ehk boost ongi sündinud. Kompressori väljundava on pildil üleval ja suunatud vaatajast eemale. |
| |
Paraku pole boost ainuke asi, mis kompressoris tekib - õhu kokkusurumisel sünnib ka hulganisti soojust. See tuleneb elementaarsetest füüsikaseadustest, mille kohaselt on gaasi rõhk, ruumala ja temperatuur omavahel seotud ning mille järgi kuumeneks õhk kokkusurumisel ka siis, kui meil oleks kasutada ideaalselt efektiivne kompressor. Miks temperatuuri tõus paha on? Kahel põhjusel - esiteks tähendab õhu kõrgem temperatuur seda, et sama (ülelaade)rõhu juures on õhk hõredam. Iga liiter õhku, mis mootorisse jõuab, kaalub vähem ja selles on vähem kütuse põletamiseks vajalikku hapnikku - järelikult kahaneb võimsuspotentsiaal. Teiseks kasvab koos temperatuuri tõusuga detonatsiooni tõenäosus, mis ongi peamiseks piiravaks teguriks ülelaaderõhu ja võimsuse tõstmisel.
 Erinevad kompressoritüübid kuumutavad õhku erineval määral. Toodud graafikul näitab kõige alumine sinine joon 20-kraadise sissetuleva õhu soojenemise väikseimat teoreetiliselt võimalikku määra vastavalt ülelaaderõhu kasvamisele. Kahjuks pole turbo ega ka ükski teine kasutuses olev kompressoritüüp 100% efektiivne – turbo- ja neile sarnaste tsentrifugaalkompressorite efektiivsus on enamasti vahemikus 65-80%, twin-screw kompressoritel 70-80% ja traditsioonilistel Roots-tüüpi kompressoritel kõigest 50-55%. Nagu graafikult näha, tõstab 14,7 PSI ehk 1-barist rõhku tekitav Roots-blower õhu/küttesegu temperatuuri ligi 125 kraadi võrra. Turbo piirdub parimal juhul umbes 80 kraadiga, mis tähendab, et sama ülelaaderõhu juures on turbo "väljahingatava" õhu igas liitris ligi 13% rohkem kütuse põletamiseks vajalikku hapnikku, rääkimata väiksemast detonatsiooniohust.
Kuid temperatuuritõus on vaid väike osa kompressoritüüpide erinevustest - kuna nii õhu kokkusurumise kui ka kompressori käitamise viisid on erinevad, siis on ka boostikõverad üsna erineva kujuga; rääkimata sellest, et sama boosti juures võivad erinevad kompressorid anda üpris erineva väändemomendi ja võimsuse. Ehk... |
| |
| Boostil ja boostil on vahe
|
|
| |
Seda asjaolu sobib ideaalselt näitlikustama ajakirja "Muscle Mustangs and Fast Fords" võrdlustest, kus ühe mootori peal ('03 Mustang Cobra 4.6-liitrine DOHC V8, mille võimsuseks pakub Ford üpris tagasihoidlikult 390 hj; standardis on mootoril 8 PSI rõhuga Roots-tüüpi kompressor) prooviti lisaks tehasekompressorile läbi veel kolm ülelaadimismeetodit – twin-screw, tsentrifugaal ja twin-turbo. Et erinevatele kompressoritele enam-vähem võrdsed lähtepositsioonid anda, otsustati kõikidel juhtudel jääda 14 PSI ülelaaderõhu juurde. Tulemustest annab ülevaate lisatud graafik; boosti näitavad pidevjooned, mootori
arendatud väändemomenti katkendjooned.
|
| |
 |
| |
Esmalt võiks vaatluse alla võtta stock Roots-tüüpi kompressori (rohelised graafikud) ja Kenne-Belli topeltkruvikompressori (sinised graafikud). Nende ühiseks nimetajaks on see, et tegu on väntvõllilt ringi aetavate nn. positive displacement kompressoritega, mis liigutavad iga oma pöörde kohta kindla hulga õhku. See tähendab, et mõlemad kompressorid peavad hästi sammu mootori õhuvajadusega pöörete kasvades ning toodavad viivituseta ning üsna ühtlast boosti tühikäigult kuni redline'ini. Roots-kompressori kohta leiab täpsemat infot meie vastavast artiklist.
Ilmsiks tulevad siiski ka mõned olulised erinevused. Stock Roots-tüüpi kompressor töötab 14 PSI saavutamiseks üsna võimete piiril; tänu rihmrataste vahetusele pöörlevad rootorid 2,9 korda mootorist kiiremini (stock 8 PSI saavutatakse 2,1:1 ülekandega), kuid sellele vaatamata hakkab boost peale 5000 pööret ära vajuma. Topeltkruvikompressorit tuli 14 PSI piiridesse jäämiseks aeglasemalt ringi ajada (sellest on tingitud ka Rootsist väiksem boost madalatel pööretel), kuid laaderõhku jätkus ilusti ka kõrgematele pööretele.
Veelgi kõnekam on vahe kahe kompressoritüübi efektiivsuses – kuigi topeltkruvi hakkab Roots-kompressorist rohkem boosti arendama alles 5000 pöörde juures, räägivad väändemomendigraafikud hoopis teist juttu: väändes ja ühtlasi võimsuses on topeltkruvil eelis juba 3500 pöördest alates. Suurem võimsus väiksema boosti juures tuleb just paremast efektiivsusest – topeltkruvi raiskab vähem mootori jõudu sisselaskeõhu kuumutamisele. Suur eelis kõrgematel pööretel andis topeltkruvile selge võidu tippvõimsuses, 704 hj vs. 583 hj. Kui antud testi 14-15 PSI on tänaval kasutatava Roots-tüüpi kompressori puhul ülempiiriks, siis topeltkruvil jäi veel mõnevõrra varu - ta on suuteline ka 20+ PSI boosti tekitama.
Erinevalt Rootsist, mis tõesti ainult liigutab õhku, toimub topeltkruvikompressori rootorite vahel ka õhu kokkusurumine - see teebki võimalikuks kõrgema ülelaaderõhu ja annab suurema efektiivsuse, kuna tekkiv rõhk takistab õhu tagasivoolamist läbi kompressori ja nii väheneb turbulentsist tingitud õhu kuumenemine. Vaatamata omavahelistele erinevustele on nii Rootsi kui topeltkruvi efekt kõige sarnasem vabalthingava mootori töömahu kasvatamisega – väändemoment on ühtlaselt suurem kõigil pööretel. Selle omaduse ja suhtelise lihtsuse tõttu on neid kompressoritüüpe kasutanud ka suured autotootjad ('99-'04 Ford F-150 Lightning, '03-'04 Mustang Cobra, Ford GT; GM-i 3800 V6, 2.0 Ecotec R4 ja lähitulevikus Northstar V8 mootorid).
Samuti väntvõllilt ringiaetaval tsentrifugaalkompressoril on hoopis erinevad omadused. Olemuselt on tsentrifugaalkompressor väga sarnane turbo külmale e. kompressoripoolele, kuid seda ei käita turbiin, vaid mootor ise rihm- ja hammasülekande abil. Erinevalt varem vaadeldud "positive displacement" kompressoritest sõltub tsentrifugaali tekitatav boost väga oluliselt kompressori ringiajamise kiirusest - teoreetiliselt kasvab boost võrdeliselt kompressori tiiviku pöörlemiskiiruse ruuduga. Maksimaalne ülelaaderõhk saavutatakse reeglina mootori redline'i juures, kus kompressori tiiviku pöörlemiskiiruseks võib olla kuni 80 tuhat p/min.
Kuna kompressori käitamiseks üldjuhul omaette käigukasti ei kasutata, tähendab redline'i juures tipnev boostikõver ja boosti otsene sõltuvus pööretest seda, et mootori pöörete langedes kaob sama kiiresti ka ülelaaderõhk, muutudes tänavasõidupööretel peaaegu olematuks. Nagu näha graafikult, kaotab tsentrifugaal 2500 pöörde juures Rootsile ja topeltkruvile väändes rohkem kui 200 lb-ft'iga. Ülelaaderõhk on teiste kompressoritüüpidega võrreldav alles ülalpool 6000 pööret, kuid siiski võimaldab suurem efektiivsus näiteks Roots-kompressorit väändemomendis edestada juba tuhat pööret varem. Tippvõimsus on tsentrifugaali leivanumbriks - testis mõõdetud 725 hj ületab napilt ka topeltkruvi saavutatu, kuid ülelaaderõhus jäi veel palju varu - tsentrifugaalid on suutelised ka üle 30 PSI rõhkudeks testis kasutatud 14 PSI asemel.
Nendest iseärasustest tulenevalt on tsentrifugaalkompressorid üpris populaarsed USA V8 mootoritel, mis madalatel pööretel ka ilma ülelaaderõhuta hästi hakkama saavad ja tsentrifugaali abiga kõrgematel pööretel päris suuri võimsusnumbreid saavutavad. Tsentrifugaal on tõhus veerandmiilil (kiiremad autod on jõudnud keskmiste kuuteni) ja samuti võib seda tüüpi kompressor ära kuluda nendele, kes soovivad oma väiksemast mootorist suuremat võimsust, kuid ei vaja või ei tahagi suurt väändemomenti madalatel pööretel ning eelistavad pöörete kasvades sujuvalt ja ettearvatavalt lisanduvat väänet. Siiski on tsentrifugaalkompressor siin vaadeldud ülelaadimisviisidest ainuke, mida tänapäeval ühelegi seeriaautole tehasest ei panda (va. Koenigsegg, kui seda seeriaautoks lugeda) - põhjuseks ilmselt just see, et temast pole tuntavat kasu tavasõidu pööretel ja tal on (vähemalt selles testis) selgelt kõige väiksem "area under the curve" e. summaarne väändetootmine üle kogu pööretevahemiku.
Turbo kompressoripool on tsentrifugaalkompressoriga sarnane, aga kuna turbo käitamiseks on kasutusel hoopis teine energiaallikas, on ka turbomootori boosti- ja väändemomendigraafikud üpris erinevad. Madalatel pööretel napib nagu tsentrifugaalilgi boosti ja väänet, kuna turbost ei käi läbi küllalt heitgaase, et tiivikutele arvestatava boosti tekitamiseks vajalik kiirus anda. Seepärast kaotabki turbo selles testis 3000 pöörde juures ja enne seda nii topeltkruvile kui ka Rootsile ligi 180 lb-ft'iga.
Kuid pisut peale 3000 pööret võtavad turbo kõverad hoopis erineva kuju - mootor hakkab tootma piisavalt väljalaskegaase, et sünniks suletud ring - gaasid ajavad turbot kiiremini ringi, mis omakorda tekitab sisselaskes suurema rõhu, mille tulemusel tekib veel rohkem heitgaase jne, jne. Turbo "spoolib üles" ehk turbiini ja kompressori tiivikud saavutavad töökiiruse. Vahemikus 3000-4000 pööret kasvab mootori pöördemoment järsult peaaegu kahekordseks - see ongi see äkiline "turbolaks", mis olenevalt olukorrast surub juhi nähtamatu hiiglasekäega istmesse või võtab rehvidelt hetkega pidamise :)
Et mootor ellu jääks, tuleb tekkinud "suletud ring" mingil hetkel katkestada - soovitud ülelaaderõhu juures hakatakse heitgaase turbost mööda juhtima ja nii jääbki boost pöörete edasisel kasvamisel soovitud tasemele - antud juhul alla 14 PSI, millega anti teistele kompressoritele isegi natuke edumaad. Sellele vaatamata ei olnud maksimaalse pöördemomendi ja võimsuse osas turbole vastast - 830 hj ületas tsentrifugaali 100 hobujõuga; 756 lb-ft väänet ületas topelkruvi ligi 150 lb-ft'iga. 14 PSI ei ole turbodele ka mingiks laeks - 17 PSI juures ületati sama Fordi stock longblockiga 900 hj piir ja üldse on turbod suutelised 30+ PSI ülelaaderõhkudeks.
|
| |
|
| |
|
Turbo hea efektiivsus ja mootori jõu "mitteröövimine" pääsevad antud juhul mõjule juba alates keskpööretest; näiteks 4300 pöörde juures annab turbo väiksemast boostist hoolimata Roots kompressorist tervelt 130 lb-ft rohkem väändemomenti. Madalamatel pööretel (ja ka osagaasil/väikese koormuse juures) tuleb aga kokku puutuda turbosüsteemi jõutootmise iseärasustega.
Nagu näitab dünograafik, pole madalatel pööretel arvestatava boosti saavutamine võimalik isegi täisgaasil – heitgaase on turbo kiireks ringiajamiseks vähe ning mootori võimsus ja vääne jäävad umbes vabalthingava mootori tasemele (võib-olla ka madalamale, kui ülelaadimiseks on surveastet märgatavalt vähendatud). Kuna turbot ei aeta erinevalt teistest kompressoritüüpidest ringi otse väntvõllilt, siis ka kõrgematel pööretel ei reageeri turbo gaasi põhjavajutamisele hetkeliselt, vaid väikse viivitusega; see viivitus dünograafikul ei kajastu.
Nende nähtuste kirjeldamiseks on kasutusel kaks terminit: lag ja boost threshold ehk boostilävi. Sõna "lag" on palju laiemas kasutuses, kuid C. Belli raamatu "Maximum Boost" kohaselt räägitakse sageli ekslikult lagist, kui mõeldakse tegelikult boostiläve. Boostilävi on kõige madalam mootori töökiirus, mille juures turbo tekitab piisavalt boosti, et suurendada arvestatavalt pöördemomenti ja võimsust vabalthingava mootoriga võrreldes. "Arvestatav" on suhteline mõiste, kuid antud graafikute puhul võiks turbo boostiläveks lugeda u. 3300-3500 pööret - selles kohas hakkavad kõverad peaaegu otse üles liikuma :)
Lag'i defineerib Bell kui viivitust gaasi põhjatallamise ja arvestava boosti tekkimise vahel, kui mootori pöörded on juba nii kõrgel, et boost saab tekkida (st. ülalpool boostiläve); mida kõrgemal on pöörded, seda väiksem see viivitus on. Lag'i tekitavad turbiini inerts ja hõõrdekaod ning turbomootori tavalisest pikema sisselasketrakti "täitmine rõhuga".
Tehasekorras turboautode boostilävi on üldjuhul üsna madalal ja lag väike, aga võimsuse kasvatamisel hakkab lävi tõusma ja lag suurenema seda kiiremini, mida väiksem on mootor ja mida rohkem võimsust temast soovitakse. Lihtsustatult on suurema võimsuse jaoks vaja suuremat turbot, mis tähendab, et turbo üles spoolimiseks (e. töökiiruse saavutamiseks) on vaja rohkem heitgaase; lisaks on turbiini tiivik raskem, suurema inertsiga ja kogub aeglasemalt kiirust. Mida väiksem on mootor võrreldes valitud turboga, seda raskem on tal vajalikul määral heitgaase toota ja seda suurema osa oma pööretevahemikust töötab ta sisuliselt vabalthingavana. Pikk "vabalthingav" momendigraafiku osa, sellele järgnev lühike mitmekordse momendi osa ja äkiline üleminek nende kahe vahel teevad sellise autoga sõitmise tülikaks.
Boostini ei aita jõuda ka vabakäigul tuuritamine - nagu ka vabalthingaval mootoril vaakum sisselaskes küll langeb, kuid ülelaaderõhku ei teki, kuna koormuseta mootor ei tekita küllaldaselt heitgaase. Samas tähendab see, et turbo on juba olemuselt koormustundlik - teised kompressoritüübid "näevad" ainult mootori pöördeid ja seetõttu on näiteks Roots- ja topeltkruvikompressorite juures tihti kasutusel möödavooluklapp ja/või sidur, et vältida õhu survestamist (ja sellega kaasnevat temperatuuritõusu ning jõu- ja kütusekulu) mootori väikese koormuse korral. Tsentrifugaali puhul loodetakse sellele, et kompressor madalatel pööretel erilist boosti ei toodagi.
|
| |
|
| |
|
Turbomootorite eelisena võib veel välja tuua väikesed mõõtmed ja eelkõige väikese massi, arvestades toodetavat võimsust. Siiski ei pruugi kaaluvahe suurema vabalthingava mootoriga olla nii märgatav, kui töömahtude põhjal oletada võiks. Võrdlemiskõlbulikke andmeid on raske leida, kuid erinevate 4-silindriliste turbomootorite massiks pakutakse enamasti 140-170 kg; kolm korda suurema töömahuga (5.7-6L) GM-i LS1/LS6/LS2 mootorid kaaluvad umbes 180-220 kg. Võistlusspordis on iga kilo ning hobujõud arvel (ja GM-i 2L Ecotec kiirendusmootorist võetakse näiteks ligi 1100 hj), kuid 400-500 tänavahobust annab moodne small-block juhi käsutusse märksa muretumalt ja mugavamalt.
Kokkuvõttes on turbomootorid siiski oma võimsust arvestades väikesed ja kerged ning rahulikus sõidus ka kütusesäästlikud; samas pakuvad nad kõige suuremat võimsuspotentsiaali töömahu kohta - miks siis kõik tehaseautod pole turbomootoriga ja miks modimise käigus ka teisi kompressoritüüpe kasutatakse? Võimalike põhjustena võib välja tuua mõne teise kompressoritüübi (või ka vabalthingava mootori) sujuvama jõutootmise ning turbosüsteemi suurema keerukuse ja hinna.
Autot turbo(de) jaoks ümber ehitades tuleb muuta nii sisse- kui väljalaskesüsteeme ja tagada turbole õlitus ja jahutus; vähegi tõhusamasse turbosüsteemi kuuluvad enamasti veel eraldi wastegate, vahejahuti ja blow-off klapp; üldjuhul tuleb kõne alla ainult elektroonilise sissepritse kasutamine ja sedagi on tihti vaja ümber teha või üldse aftermarket lahendusega asendada.
Lisavõimsuse otsimine on lihtsam, kui auto on juba tehasest turboga varustatud, kuid ka tehaseautodes piiravad turbode laialdasemat levikut suurem keerukus/maksumus ja väiksem lollikindlus (oluline on õlivahetusvälpadest kinni pidada, mootorit kohe pärast suuremat tallamist mitte seisata, jne.). Täiendavaks mureks on see, et turbo neelab kõvasti väljalaskesoojust – auto käivitamisel saavutavad turbo järel paiknevad katalüsaatorid töötemperatuuri aeglasemalt, mis tekitab probleeme saastenormidega.
Ülelaaderõhu ja võimsuse tõstmisele seavad lõpuks piiri mootori vastupidavus ning vahejahuti ja kasutatava kütuse võime võidelda kõrgete sisselasketemperatuuride ja detonatsiooniga. Võistlusmasinates saab selle piiri spetsiaalkütuste ja ülitõhusate vahejahutite abil lükata väga kaugele, kuid tänava- ja eriti seeriaautos on mänguruum märksa väiksem ja kõrge erivõimsusega väikeste turbomootorite puhul osutuvad halvenevad kasutusomadused probleemiks juba enne selle piirini jõudmist. Järjestikku rakenduvad eri suurusega turbod, muutuva geomeetriaga turbiinid ja kuullaagerturbod aitavad küll pöördemomendigraafikut siluda ning lag'i ja kõrge boostiläve probleeme lahendada, kuid kipuvad keerukust ja hinda veelgi lisama.
Samas näiteks diiselmootorite juures, kus turbo puudused pole sedavõrd suureks probleemiks, on turboülelaadimine muutunud juba valdavaks. Võib-olla juhtub see ka bensiinimootoritega, kui nad enne üldse ära ei kao :) Seniks aga jõuame (loodetavasti pisut targemana) tagasi loo alguses tekkinud küsimuse juurde - kas turbo asendab töömahtu? Suure vabalthingava mootori eelistest väikese turbomootori ees on eelmistes lõikudes juttu olnud, nagu ka sellest, et väikesest (2-3L) turbomootorist on võimalik saada rohkem võimsust, kui kellelgi reaalselt tänaval vaja läheb, ja rohkem, kui peaaegu ükski suur vabalthingav mootor toota suudab.
|
| |
|
| |
|
Aga kes ütles, et suur mootor peab vabalthingav olema? Ka suuremale mootorile võib lisada turbo (või paar) ja siis on võimalik nautida nii töömahu kui ülelaadimise rõõme; tõsi, leppida tuleb suurema massi ja keerukusega. See-eest pole karta, et viis, seitse või rohkemgi liitrit töömahtu allpool boostiläve autot üldse edasi viia ei taha; madala ülelaaderõhu ja boostiläve ning väikese lag'iga on võimalik saavutada 600-1000+ hj võimsusi, lisaks tähendab madalam forsseeritus suuremat töökindlust. Ja kui eesmärgiks on lõppkiirusrekordid või veerandmiil, siis pole ka 1500, 2000 või isegi 3000+ hobujõudu võimatud – pigem tuleb otsida viise, kuidas mootorist väändemomenti "välja häälestada", et jõuülekande ja raja võimalusi mitte ületada.
V8 turboautod on juba näidanud päris häid tulemusi Bonneville'i lõppkiirusüritustel (495 km/h stockilähedase kerekujuga twin-turbo SBC '92 Firebirdilt ) ja mitmetes kiirendusklassides (keskmised kuued Pro 5.0 Mustangitelt; Rick Headi '89 Camaro 7.66@186mph drag radial rehvidel ja stockilaadse vedrustusega), kuid rajale on jõudmas veel ambitsioonikamad masinad, näiteks Mike Morani ja Annette Summeri twin-turbo bigblock kiirendusautod. Päris oodatud tasemel aegu pole kahjuks veel saavutatud - murelapseks on õige seadistuse leidmine distantsi esimeseks pooleks.
Morani 540 CID topeltturbo Chevy Monte Carlo parimaks ajaks on hetkel 6.25 sekundit - see peaks olema maailma kiireim turboautoga sõidetud aeg, aga vahe loo alguses mainitud Pro Stock ja Pro RWD autodega on väike, vaid 0,2-0,3 sekundit. Tegelikult pole kuue sekundi aegadega profiklassides sellised vahed sugugi tühised, nagu näitab murelik tsitaat ühest kiirendusfoorumist: "Need turboautod on täiesti ettearvamatud - nad võivad rekordit parandada mitu sajandikku korraga" :) Päris kõnekas näitaja on Morani auto parim lõppkiirus – 239.7 mph ehk 385 km/h. See räägib 3000+ hobujuõust ja sellest, et Morani eesmärk - viie sekundi aeg - liiga väikese võimsuse taha küll ei tohiks jääda; blowerautoga on viitesse jõutud mitu miili väiksema lõppkiirusega.
Kuigi turbomootoritega on USA-s kiirendatud juba 60-ndate keskpaigast, on see suund viimastel aastatel "uue hingamise" saanud (kindlasti mõjutatuna ka kiiretest "importautodest") – võimsuspotentsiaal on lihtsalt sedavõrd suur ja tänapäevane tehnika (ülelaaderõhu elektrooniline juhtimine ja EFI) võimaldab seda realiseerida palju paremini, kui see veel kümmekond aastat tagasi mõeldav oli. Turbod on väga suurte (10+ liitrit) vabalthingavate võistlusmootorite ja eriti nitromootoritega võrreldes ka komponente säästvad ja väiksema hooldusvajadusega. Kütusena hakkab aga bensiini asemel ilmselt tihti nägema metanooli, kuna selle aurustumine mootoris neelab sedavõrd palju soojust, et ka 40+ PSI boosti juures saadakse hakkama ilma vahejahutiteta. Üks kummaline eelis on turbodel veel – nimelt on turboautod üsna vaiksed (kui nad just stardi ootel piirajas ei paugu) ja see on päris oluline olukorras, kus paljud stripid on sunnitud mürapiirnorme kehtestama.
Kokkuvõttes on omad eelised nii vabalthingaval mootoril kui ka kõikidel kompressoritüüpidel, kuid suurim võimsuspotentsiaal on kahtlemata turboülelaadimisel. Ülelaadimine ja töömaht on aga asjad, mis tingimata ei asenda ega välista teineteist, vaid parimal juhul ühendavad hoopis jõud :) Edu boostimisel! |
| |
| Mõned ülelaadimisega USA autod |
|
| |
USA on tuntud kui suurte vabalthingavate mootorite maa, kuid läbi aegade on seal tehtud ka huvitavaid ja võimsaid ülelaadimisega autosid. Kuigi Euroopas oli 1905. aastaks võetud erinevatele ülelaadimisviisidele mitmeid patente, jõudsid ülelaetud autod kõigepealt siiski USA võistlusradadele ja tänavatele - Lee Chadwick kasutas endanimelisel autol kompressorit esmakordselt juba 1908. aastal.
Esimese Maailmasõja järel hakkasid kompressorid levima mõlemal pool Atlandi ookeani; valdavalt oli tegu Roots-kompressorit kasutavate võistlusmasinatega, kuid ülelaadimise said ka mõned tänavaautod. USA-s oli üks teerajajaid E. L. Cord - tema juhitud kontserni kuulunud Auburn, Cord ja Duesenberg kasutasid 30-ndatel mitmetes mudelites tsentrifugaalkompressoreid ja Duesenbergi ülelaadimisega ridakaheksa oli selle perioodi üks vaieldamatuid tippmootoreid maailmas.
30-ndatel sai alguse ka aftermarket kompressorite tootmine - üks pioneere oli Robert Paxton McCulloch, kelle keskmist nime kannavad mõned kompressorid tänapäevalgi. USA autotööstuse põhivool tüüris siiski järjest suuremate vabalthingavate V8 mootorite poole ja ülelaadimisega tegelesid peaasjalikult väiksemad tootjad (Kaiser, Studebaker). Siiski leidub paar huvitavat ülelaetud autot ka Fordi ja GM-i 50/60-ndate toodangu hulgast, sealhulgas maailma esimesed turboülelaadimisega sõiduautod - nendest võib lähemalt lugeda allpool.
70-ndate teine pool oli USA autotööstuse üks süngemaid aegu üldse - kogu Teise Maailmasõja järgsest suurtele V8-tele suunatud arendustööst oli vähe kasu olukorras, kus prioriteetideks olid äkki saanud keskkonnasõbralikkus ja väike kütusekulu. Neid kahte ei õnnestunud kaua aega ühendada rahuldava võimsusega ja just sellele probleemile lahendust otsides jõuti jälle tagasi ülelaadimise juurde. Fordi, Buicki ja Pontiaci esimesed turbokatsetused '79-'80 mudelitel polnud eriti edukad karburaatori kasutamise tõttu, kuid 80-ndate keskpaigaks oli sissepritse enamuse probleemidest lahendanud.
80-ndate lõpul tegid V6 mootoritel comeback'i ka Roots-kompressorid - neis nähti turbost lihtsamat ja rahulikuks sõiduks ning suurematele autodele paremini sobivat lahendust. Tundus, et väiksema töömahuga ülelaetud V6-d asendavad tänu oma kütusesäästlikkusele ja kompaktsusele V8 mootorid peaaegu kõikides sõiduautorakendustes, kuid nii siiski ei juhtunud. 90-ndatest sai hoopis V8 taassünni aastakümme - Fordi mod-mootorid ja GM-i LT1 ja LSx mootorid näitasid, et moodne suure töömahuga V8 on täiesti elujõuline ja kõikidelt omadustelt konkurentsivõimeline ka tänapäeval; pisut hiljem võttis sama kursi Chrysler, tuues välja uue Hemi V8.
Tänapäeval võib USA autotootjate mootorivalikust leida üpris erinevaid ülelaetud mootoreid, alustades väikestest ridaneljadest ja lõpetades V8-tega - turul möllava võimsussõja tarvis on kompressoriga esialgu varustatud peamiselt vaid väiksemaid (töömahuga alla 5 liitri) V8 mootoreid ja kasutatud selleks lihtsaid, kuid madala boostiga ja mitte eriti tõhusaid Roots-tüüpi kompressoreid. Efektiivsemad ülelaadimisviisid, nagu topeltkruvi või turbo, viiksid üle 5-liitrise mootori võimsuse kergelt superautolike 500++ hj numbriteni ja sellist võimsust pole USA autotootjad seni vajalikuks pidanud. Siiski on juba olemas üks erand - 550-hobujõuline Ford GT - ja kuulujuttude põhjal kaalub GM vastusena oma peatselt toodangusse jõudva LS7 mootori ülelaadimist - see 7-liitrine mootor annab juba vabalthingavana 505 hobujõudu.
Järgnevalt aga väike ülevaade sellest, mida huvitavat on USA autotööstus turbode ja kompressoritega teinud viimase seitsmekümne aasta jooksul: |
| |
 |
'32 Duesenberg SJ
Topeltülanukkvõllid, neli klappi silindri kohta, tsentrifugaalkompressor - kõlab tänapäevasena, kuid ometi sobivad need sõnad iseloomustama ka üht autot, mis on pärit 1930. aastatest. Tehnoloogia, kiirus ja eksklusiivsus tegid Duesenberg SJ-st oma ajastu kõige silmapaistvama tänavaauto.
|
|
'32 Duesenberg SJ
Topeltülanukkvõllid, neli klappi silindri kohta, tsentrifugaalkompressor - kõlab tänapäevasena, kuid ometi sobivad need sõnad iseloomustama ka üht autot, mis on pärit 1930. aastatest. Tehnoloogia, kiirus ja eksklusiivsus tegid Duesenberg SJ-st oma ajastu kõige silmapaistvama tänavaauto.
|
Friedrich ja August Duesenberg (ameerikapärasemalt Fred ja Augie) olid sünnilt sakslased, kuid kolisid enne 10-aastaseks saamist 1884. a. koos perekonnaga USAsse. Vennad kasvasid üles perekonna farmis Iowas ja olid juba varakult huvitatud tehnikast – vanem vend Fred tegeles jalgrattaspordiga ja koos avasid nad jalgrattaäri; peagi hakkas Fred katsetama sisepõlemismootoritega ja 1905. aasta paiku leidiski ta oma tõelise kutsumuse esimesi samme tegevast autospordist.
Alguses ehitasid Fred ja Augie ainult mootoreid, kuid 1914. aastal oli Indy 500 stardis juba täielikult nende konstrueeritud auto; järgnevatel aastatel saavutati mitmeid häid tulemusi, aga oma esimese tõeliselt suure võiduni jõudsid Duesenbergid hoopis 1921. aasta Prantsuse Grand Prix'l Le Mans'is. Ameeriklaste üldse esimese GP-võidu saavutas Jimmy Murphy 3-liitrisel Duesenbergil, võites umbes neli tundi kestnud võistluse 15-minutilise eduga teise koha ees. Prantslased olid sedavõrd nördinud, et Murphy finišeeris vilekoori saatel ja võistlusjärgsel banketil tõsteti klaase ainult kolmanda koha saanud prantslase terviseks.
Indianapolises tuli esimest täistabamust oodata 1924. aastani – sellel ja järgenval aastal tõid Duesenbergile võidu esimesed Indy 500 miili sõidul osalenud ülelaadimisega autod. Ridakaheksa töömaht oli reeglite kohane 122 CID ja rõhku andis uuenduslik tsentrifugaalkompressor. 1925. a. võitnud Duesenberg oli esimene auto, mis saavutas Indyl keskmiseks kiiruseks üle 100 miili tunnis – 101.13 mph.
Nii hästi ei läinud aga tänavaautosid tootval Duesenberg Automobiles and Motors'il, kus Fred ja Augie olid tegelikult palgalised töötajad, mitte osanikud. Probleem polnud vendade insenerioskustes, vaid ettevõtte juhtides, kellel puudus igasugune kogemus autotööstusest - näiteks ei arendatud välja müügivõrku ning jäeti Fredile ja Augiele liigagi vabad käed. '21 Duesenberg Model A oli oma OHC R8 mootori ja maailma esimeste hüdrauliliste neljarattapiduritega üks 20-ndate alguse edumeelsemaid autosid, kuid sellega käis kaasas vastav hinnasilt ning autosid ei suudetud palju teha ega ka palju müüa.
1920-ndate keskpaigaks vajas ettevõte hädasti päästjat ja leidiski selle Errett Lobban Cordist. Oma karjääri müügimehena alustanud E. L. Cord oli selleks ajaks juba ühe autofirma (Auburn) pankroti äärelt kasumisse toonud ning ühtlasi saanud selle peaaktsionäriks – nüüd otsis ta uusi väljakutseid. Cord uskus, et tema kogemus ühendatuna Duesenbergide inseneriandega võimaldab korda saata midagi erilist. Ta andis Fred Duesenbergile vabad käed ning konkreetse ülesande: "teha maailma parim auto". Ja täpselt seda Fred tegigi.
Duesenberg Model J toodi välja 1928. aasta detsembris. 420 CID töömahuga ridakaheksal oli kaks kettajamiga ülanukkvõlli ja neli klappi silindri kohta; võimsus oli Duesenbergi andmetel 265 hobujõudu 4200 pöörde juures – teised autotootjad olid alles astumas üle 100 hobujõu piiri. Nagu tolle aja eksklusiivsemate autode puhul tavaks oli, pakkus Duesenberg autot ilma kereta – kuigi kere võis tellida ka Duesenbergi kaudu, lasti see enamasti valmistada mõnel tuntud kerefirmal. 3,6- või 3,9-meetrise teljevahega šassii maksis 8500 dollarit ja kere peale võis kuluda 15 000 dollarit või rohkemgi – ühe Duesenbergi maksumuse eest sai soetada paarkümmend odavamat Chevyt või Fordi.
1932. aastal toodi välja mudel SJ, mille võimsus oli tänu tsentrifugaalkompressorile 320 hobujõudu – SJ jättis kaugele maha kõik teised selle aja tänavaautod. Näiteks andis Cadillaci 452 CID V16 mootor 165-185 hobujõudu ja Mercedese kuulus Roots-kompressoriga 5,4-liitrine 540K samuti vaid 180 hj – oluliselt vähem kui isegi vabalthingav "Duesie". SJ-de tippkiirus oli väidetavalt ligi 140 mph (225 km/h). 9500-dollarilise hinnaga SJ šassiisid tehti vaid 37, sealhulgas kaks lühendatud teljevahega mudelit, mis on hiljem saanud nime "SSJ".
J ja SJ mudelid ei olnud juhitavuselt nii rasked ja veoautolikud, kui nende teljevahe ja mõõtmete põhjal arvata võiks – kuigi autol oli malmplokk ja terasraam, kasutati šassii ja mootori juures võimalikult palju alumiiniumi; pidurite, juhitavuse ning jäiga ja suhteliselt kerge raami väljatöötamisel leidis rakendust Duesenbergide võistluskogemus. Kiirusele ja mugavusele, millega J ja SJ Duesenbergid suutsid kanda oma ajastu eksklusiivsemaid, mõjuvamaid ja elegantsemaid keresid, ei leidunud maailmas võrdset.
Autode kiirus ja töökindlus sobis ideaalselt kestvussõidu kiirusrekordite püstitamiseks – 1935. aastal ehitatud "Duesenberg Special" sai erilise voolujoonelisema kere ning kahe karburaatori ja tõstetud surveastmega SJ mootori, mille võimsuseks olevat mõõdetud 390-400 hj . Sellest piisas, et püstida keskmise kiiruse rekordid 1 tunni ja 24 tunni sõidus (vastavalt 152,1 ja 147,5 mph) – eelmine tunnisõidu rekord (134,9 mph) kuulus Ferdinand Porsche konstrueeritud Auto Unioni vormelile ja Duesenberg suutis selle ületada toodangupõhise autoga. Britid võtsid seepeale appi suured lennukimootorid, kuid Augie Duesenberg vastas samaga ning lõpuks jäi tema tema konstrueeritud ja Ab Jenkinsi juhitud "Mormon Meteor III" püstitatud rekord püsima 50 aastaks – 161.180 mph 24 tunni jooksul osutus liiga kõvaks pähkliks teiste hulgas Fordile, Mercedesele ja Audile ning alles 1990. a. ületas selle Chevy tehasetiim ZR-1 Corvette'iga.
'35 Specialile lasi Jenkins 1938. aastal tagasi panna algupärase kompressoriga Duesenbergi mootori ja tema käes sõitis auto paari aastaga läbi 20 000 tänavamiili. Ka nime all "Mormon Meteor" tuntud masin on tänapäeval sõidukorras ja 2004. a. toimunud oksjonil leidis ta ostja 4,5 miljoni dollari eest.
E. L. Cordi eesmärgiks polnudki Duesenbergidega raha teenida, kuid USA 1929. aasta majanduskrahh hakkas lõpuks kõigutama Cordi kogu impeeriumi ning 1937. aastal varises see kokku, viies endaga kaasa kõik kolm selle alla kuulunud automarki - Auburni, Cordi ja Duesenbergi. Enne seda jõudsid Auburn ja Cord tuua mõnevõrra nõrgemad (150-190 hj), kuid samuti üsna uuenduslikud ja oluliselt odavamad ($3K) ülelaadimisega autod ka lihtsurelike käeulatusse; Duesenberg jõudis teha umbes 480 Model J-d – mitte just palju, kuid piisavalt, et autonduse ajalukku igaveseks märk jätta.
 |
'57 Ford Thunderbird F-code
Uus Ford GT ei ole Ford Motor Company esimene võimas kahekohaline ülelaadimisega auto - Ford Thunderbird oli oma esimesel kolmel mudeliaastal samuti 2-kohaline sportlik auto ja viimasel nendest varustati paarsada T-birdi tsentrifugaalkompressoriga.
|
|
'57 Ford Thunderbird F-code
Uus Ford GT ei ole Ford Motor Company esimene võimas kahekohaline ülelaadimisega auto - Ford Thunderbird oli oma esimesel kolmel mudeliaastal samuti 2-kohaline sportlik auto ja viimasel nendest varustati paarsada T-birdi tsentrifugaalkompressoriga.
|
Ford Thunderbird sündis 1955. aastal Fordi otsese vastusena Chevy '53 Corvette'ile –
ainult kõik, mis oli esimeste Corvette'ide juures valesti (V8 puudumine,
klaasplastkere ja selle värvkatte vilets kvaliteet, "külgenööbitavad" plastist küljeaknad
ja ebamugavalt toimiv katus), oli Thunderbirdil paigas (292 CID V8, traditsiooniline
metallkere ja ülesvändatavad küljeaknad, lihtsalt ülestõstetav katus ja eraldi
kõvakatus). See väljendus ka müüginumbrites – uut '55 Thunderbirdi müüdi 16 000 ja
'55 Corvette'e vähem kui 700.
Thunderbirdi edu ei määranud siiski Corvette'i hukule, vaid tegelikult hoopis päästis
nüüdseks legendaarse sportauto – Chevy kavatses Corvette'i tootmise
kvaliteediprobleemide ja kehva müügiedu tõttu '55 mudeliaastaga lõpetada, kuid
pärast konkurendi turuletulekut ei lubanud firmaau seda sammu astuda ja GM-il tuli
Vette'ist ikkagi "auto teha".
Fordi ja Chevrolet' teiseks võitlustandriks oli NASCAR ja Ford aimas, et 1957. aastal
läheb seal tõsisemaks madinaks. Fordi Y-block V8 ületas töömahult Chevy hiljuti
esitletud small-blocki, kuid SBC oli hästi hingav kõrgepöördeline uuema põlvkonna
mootor, mis võimsuses Fordist maha ei jäänud ja oli märksa kergem. Ford teadis, et
'57 mudeliaastaks on Chevy'del tehase täielik tugi ning plaan võtta kasutusele kütuse
sissepritse. Ford ei saanud oma sissepritset piisavalt kiiresti töökindlaks ja insenerid
leidsid, et parim vastus on ülelaadimine; sobiva kompressori saamiseks pöörduti
Robert Paxton McCullochi poole.
McCulloch alustas 30-ndate lõpus aftermarket tsentrifugaalkompressorite pakkumist
Fordi flathead-V8'le ja hiljem ka teistele mootoritele. 50-ndate alguses töötas ta välja
huvitava VS57 kompressori, mis kasutas variaatorülekannet, et ületada tsentrifugaali
peamine nõrkus – boosti puudumine väikestel pööretel. VS57 saavutas maksimaalse
ülelaaderõhu (5 PSI) juba 3000 pöörde juures, paartuhat pööret varem kui
traditsiooniline lahendus. Esimese autotootjana võttis selle kompressori 1954. aastal
kasutusele majandusraskustes Kaiser, kes nägi oma 6-silindrilise mootori
ülelaadimises head aseainet V8 mootorile, mille väljatöötamiseks või sisseostmiseks
nappis raha. Kompressor tõstis küll Kaiseri ridakuue võimsuse 118-lt 140 hobujõuni,
kuid ei suutnud päästa ettevõtet ennast; enne uste lõplikku sulgemist 1955. aastal jõuti
toota vähem kui 6000 ülelaadimisega Manhattan mudelit.
Ford sai oma käsutusse uue VR57 kompressori, milles kasutati ülekande muutmiseks
varasemast kompaktsemat planetaarsüsteemi. Vastavalt NASCARi nõuetele pidid
jõuallikad olema avalikult kättesaadavad ja nii varustatigi 211 Thunderbirdi ja
mõnisada muud Fordi mudelit 300-hobujõulise 312 CID kompressormootoriga – nimi
"F-code" tuleb mootori tähisest auto seerianumbris. Surveaste oli 8.5:1 ja
ülelaaderõhk 6 PSI.
| '57 F-code mootor |
 |
| |
Kompressori hinnaks oli 1957. aastal 320 dollarit ehk umbes kümnendik auto maksumusest, kuid tänapäeval on F-code'id väga haruldased ja hinnatud ning selle mootoriga autod võivad oma tavalistest vendadest 50-200% rohkem maksta. Kompressoriga Thunderbird kiirendas 0-60mph umbes kuue sekundiga, veerandmiiliaeg oli alla 15 sekundi ja tippkiirus 125-135 mph. Tosinkond esimest ülelaetud Thunderbirdi said mootori võimsama, 340 hj "NASCAR" versiooni, millel oli teistsugune kõrgemat ülelaaderõhku tootev kompressor ja agressiivsem nukkvõll; need autod mootoritähist "F" veel ei saanud.
| '57 Ford Thunderbird |
|
| |
Ülelaadimine andiski Fordidele hooaja alguses otsustava eelise – esimesest neljateistkümnest etapist võideti kümme. Seejärel otsustas aga NASCAR keelustada nii ülelaadimise kui ka kütuse sissepritse; järgmine hoop oli võistlustegevuse keeld, mille oma konkurentsivõimes kahtlev GM Ameerika Autotootjate Assotsiatsioonis läbi surus, ise samal ajal poolsalaja võidusõidutehnikat edasi arendades. Ford pidas keelust kinni ja tõmbus võistlusspordist tagasi kuni oma ülieduka Total Performance kampaaniani 60-ndatel. '57 mudeliaasta lõpuga kadusid nii ülelaadimisega mootorid kui ka "puhtavereline" kahekohaline Thunderbird – Ford leidis, et selliste autode turg on liiga väike ning järgmine Thunderbird oli juba suurem 4-kohaline luksuskupee.
Paxtoni ja Fordi (täpsemalt küll Shelby) teed ristusid korraks uuesti 1960-ndatel, kui Shelby tegi kahest niigi äärmuslikust autost veel äärmuslikumad ülelaetud versioonid. 1966. aastal pandi kokku 11 tsentrifugaalkompressoriga Shelby GT-350 Mustangit, mille võimsus oli peaaegu 400 hobujõudu; kahe kompressoriga 427 Shelby Cobra oli oma 800 hobujõuga sedavõrd hullumeelne aparaat, et Shelby ehitas vaid ühe sellise auto enda tarbeks; natuke hiljem pani ta kokku veel ühe oma sõbrale Bill Cosbyle, kes selle peagi õuduses maha müüs :)
 |
'62-'63 Oldsmobile F-85 Jetfire / '62-'66 Chevrolet Corvair
Maailma esimesed turboülelaadimisega sõiduautod nägid ilmavalgust 1962. aastal,
kui GM esitles Jetfire't ja mõni kuu hiljem Corvair Monza Spyderit. 215 CID alumiinum-V8'ga Jetfire oli
tootmises kaks aastat ja kokku tehti neid 9607 tk.; 145-180 hj 6-silindrilise turbobokseriga Corvaire tehti
aastatel '62-'66 kokku ligi 50 000. Nendest kahest autost on meie saidil juba juttu olnud.
|
 |
'63 Studebaker Avanti
Avanti ei suutnud vaatamata talle pandud suurtele lootustele Studebakerit päästa, kuid radikaalne kupee tagas vähemalt selle, et ülelaadimise üks pioneere ei vajunud lihtsalt vaikselt unustusse, vaid kadus areenilt tõeliselt meeldejääval moel - kiirusrekordeid ja disainitraditsioone murdes.
|
|
'63 Studebaker Avanti
Avanti ei suutnud vaatamata talle pandud suurtele lootustele Studebakerit päästa, kuid radikaalne kupee tagas vähemalt selle, et ülelaadimise üks pioneere ei vajunud lihtsalt vaikselt unustusse, vaid kadus areenilt tõeliselt meeldejääval moel - kiirusrekordeid ja disainitraditsioone murdes.
|
Studebaker hakkas McCulloch/Paxton tsentrifugaalkompressoreid mõnedel oma mudelitel kasutama 50-ndate lõpus; 60-ndate alguses otsustati kogu ettevõte ära osta ja nii läkski kompressoreid tootev Paxton Products Studebakeri valdusesse. Paraku oli Studebaker selleks ajaks juba suurtes majandusraskustes, kuid mõneks ajaks tõi leevendust väikeauto Lark, mille Studebaker oli turule toonud '59 mudeliaastaks, ennetades Kolme Suure vastavaid mudeleid ühe tulusa aastaga. Kui aga GM, Ford ja Mopar järgmisel mudeliaastal ka selle turusegmendi vallutasid, pidi Studebaker oma järgmist käiku hoolega kaaluma. Pärast vaidlusi ettevõtte juhtkonnas otsustati tootevalikut
mitmekülgsemaks muuta ja uue lipulaevana asuti välja töötama Avantit.
| '63 Studebaker Avanti |
|
| |
Avanti põhines lahtise Larki raamil, kuid sai väga erilise kaheukselise klaasplastkere,
mille disainis sajandi üks kuulsamaid tööstusdisainerid Raymond Loewy. "Cokebottle"
kurvidega, ilma iluvõreta ja vähese kroomiga disain oli oma ajast kaugel ees ja
osutus ka väga aerodünaamiliseks; turvalisuse eest hoolitses integreeritud turvakaar ja
Avanti oli ka üks esimesi USA autosid, mis sai ette ketaspidurid. Standardmootoriks
oli Studebakeri 240-hobujõuline 289 CID V8, mis kandis koodi R1; kuna
tsentrifugaalkompressorid olid omast käest võtta, pakuti mõistagi ka ülelaadimisega
versiooni – kompressoriga R2 andis 6 PSI juures 289 hj ja kiirendas auto 60 mph'ni
7,3 sekundiga.
| '63 Avanti R2 mootor |
|
| |
Kuid lisaks R2-le oli veel olemas R3, suuresti käsitööna koostatud mootor, millel oli
suurem töömaht (304,5 CID), paremini voolavad suuremate klappidega kaaned,
järsem nukk, kõrgem surveaste ja 8 PSI-d andev kompressor. R3 mootori said ainult
kümmekond Avantit, kuid need olid tõeliselt kiired masinad. Avanti R3-ga purustati
1962. aastal Bonneville'is mitukümmend kiirusrekordit ja saavutati suurimaks
kiiruseks 170,8 mph ehk 275 km/h, mis tegi Avantist kiireima neljakohalise auto
maailmas.
R3 mootori võimsuseks pakkus Studebaker 335 hj ja lõbusa üksikasjana pakuti kõiki
R-seeria mootoreid ka Larkile, mis tähendas, et see väike kandiline süütuilmeline
Studebaker võis 0-60 mph kiirendada kuue sekundiga ja saavutas 240 km/h
tippkiiruse.
| Ridakuus? Ridaneli? Ei, kompressoriga V8 - '63 Studebaker Lark Daytona R2 |
|
| Pildi eest tänu / photo courtesy of www.stude.com/5151 |
Paraku ei suutnud kiired Larkid ega ka Avanti Studebakerit enam päästa – Avanti sai küll peale oma esmaesitlust 1962. a. aprillis tohutu huvi osaliseks, kuid tootmise alustamine läks väga vaevaliselt - klaasplastkere valmistamisel ilmnesid samasugused kvaliteediprobleemid, mis 8-9 aastat tagasi olid Corvette'ile peaaegu saatuslikuks saanud. Seetõttu jäi toodang loodetust palju väiksemaks, kannatas Avanti maine ja turule jõudsid tõsised konkurendid, nagu uus '63 Corvette ja Buicki luksuskupee Riviera. Viimane kokku 4643-st Avantist ehitati 1963. aasta novembris ja sama aasta detsembris lõpetas Studebaker autode tootmise USA-s; Kanadas jätkati Larkide tootmist väikeses mahus veel kaks aastat, kuid siis sulges firma lõplikult uksed.
Siiski oli Avanti tekitanud sedavõrd suurt entusiasmi ja huvi, et
Studebakeri edasimüüjad Altman ja Newman ostsid õigused Avanti nimele ja osaliselt
ka Studebakeri tootmisliinid ning jätkasid alates 1965. aastast Avanti tootmist väikeseeriana (umbes
sadakond autot aastas). Need nn. Avanti II autod valmisid suuresti käsitööna ja klient sai näiteks sisu
viimistlusmaterjale vabalt valida; hinnad olid vastava aasta Corvette'ist umbes 50%
kallimad. Mootorina kasutati 327-400 CID Chevy small blocke ja aastate jooksul tehti
auto juures muudatusi peamiselt vaid föderaalnõuetest lähtuvalt. Ettevõte oli pikka
aega edukas, kuid 80-ndatel algas langus - paar korda vahetusid omanikud, Avanti
välimust üritati üsna kehvade tulemustega "ajakohasemaks" muuta ja järjest
keerulisemaks läks turvasertifitseerimine. Kuigi Avantide vastu üritati huvi tekitada
näiteks 4-ukselise variandiga ja mõned autod said taas Paxtoni kompressori, tuli
tegevus 1991. aastal lõpetada.
 |
'84-'86 Ford Mustang SVO
Kaheksakümnendate alguses otsis Ford vastust küsimusele: "Kas poniauto võib olla kiire ka vähema kui kaheksa silindriga?" Mustang SVO näitas, et see on võimalik, kuid samas selgus, et väikese turbomootori pakutav kiirus pole see, mida enamik ostjaid ühest poniautost leida loodab.
|
|
'84-'86 Ford Mustang SVO
Kaheksakümnendate alguses otsis Ford vastust küsimusele: "Kas poniauto võib olla kiire ka vähema kui kaheksa silindriga?" Mustang SVO näitas, et see on võimalik, kuid samas selgus, et väikese turbomootori pakutav kiirus pole see, mida enamik ostjaid ühest poniautost leida loodab.
|
SVO Mustang oli omapäraseks alternatiiviks traditsioonilisematele 80-ndate
poniautodele, mida pakkusid GM (Camaro/Firebird) ja Ford ise (5.0 Mustang).
Värskete CAFE kütusekulunormide valguses oli Ford kaotamas usku suurtesse
mootoritesse ja 140 hj 302 CID mootori kõrval pakuti uuele '79 Mustangile ka sama
võimast 2,3-liitrist turboga OHC ridanelja, mis pidi Fordi plaanide kohaselt V8 lõpuks
asendama. Primitiivne draw-through karburaatoriga lahendus ja probleemid
töökindlusega tähendasid aga seda, et '82 mudeliaastaks kadus korraks hoopis
turbomootor.
Pisut rohkem kui aastaga sai turbomootor mitmepunktipritse ja tuli paar hobujõudu
võimsamana tagasi Turbo GT mudelis; vahepeal oli aga V8 tublisti jõudu kogunud ja
andis selleks ajaks 175 hj. Nõrgem ja pisut kallim Turbo GT ei leidnud just palju
ostjaid ja kadus '84 mudeliaasta lõpul. Samal ajal sündiski Mustang SVO (Special
Vehicle Operations, Fordi tolleaegne performance üksus), millega võeti sihikule uus
turusegment – populaarsust koguvad Euroopa ja Jaapani autod, mis paistsid paljude
silmis pakkuvat arenenumat tehnoloogiat, suuremat rafineeritust ja paremat juhitavust.
SVO leidis, et kõike seda võib pakkuda ka Mustang, kui teha auto juures mõningaid
muudatusi.
Sisemuses kasutati paremaid materjale; rool, käigukanginupp ja käsipiduri hoob kaeti
nahaga, istmed olid mitmete seadistusvõimalustega ja pakkusid head külgtuge;
pedaalide paigutust muudeti, et heel-and-toe käiguvahetust mugavamks teha.
Välimuses eristasid SVO-d tava-Mustangitest moodsama ilmega ja aerodünaamilisem
ninaosa, väiksed tuulesuunajad tagarataste ees, tumendatud tagatuled ja eriline
tagatiib.
| '84 Ford Mustang SVO |
|
| |
Kapoti keskjoonest pisut kaassõitja poole jäi õhukoguja, mis juhtis õhku otse
vahejahutile - SVO oli esimene USA auto, mis vahejahutit kasutas. Ülelaaderõhk oli
14 PSI - üks kõrgemaid, mida tollal maailmas seeriaautol kasutati. Tulemuseks oli 5.0
V8-ga võrdne 175 hj. V8 sai järgnevatel aastatel jõudu juurde, kuid SVO turbo-R4 ei
jäänud maha – '85 mudeliaasta teises pooles tehti mootori juures mitmeid täiustusi ja
boost tõsteti 15 PSI-ni; võimsus oli siis 205 hj.
| '86 Ford Mustang SVO |
|
| |
Veermikku tehti samuti ulatuslikult ümber – SVO sai esimese Mustangina neli
ketaspidurit ja 225/50 rehvid viie poldiga 16" velgedel; muudeti ka vedrustust ja auto
sai Koni reguleeritavad amortisaatorid. Tulemuseks oli Mustang, mis suutis
kiirenduses võistelda kõigi teiste poniautodega (0-60 alla 7 sekundi, veerandmiil
madalate viieteistkümnetega, tippkiirus 140 mph) ja mis erinevalt oma 5.0 vendadest
astus ringrajal parimatele GM-i autodele (Corvette, IROC-Z) valusalt kandadele ning
tallus mõne ajakirja arvates kõvasti ka Ferrari 308 ja Porsche 944 varvastel.
| Mustang SVO 2.3L R4 turbomootor |
|
| |
Paraku ei osanud ega tahtnud Corvette'ide, Ferraride ja Porschede ostjad otsida
võrreldavat kiirust ja juhitavust Fordi turboponiautost; enamus kliente võrdlesid SVO-d
hoopis 5.0 Mustangiga ja nägid vaid autot, mis ei suru istmesse kohe pärast
gaasipedaali tallamist ja maksab 50% rohkem. 5.0 Mustangist sai kümnendi tuntuim
bang-for-buck auto ja SVO tootmine lõpetati pärast kolme mudeliaastat ja vähem kui
kümmet tuhandet autot.
2.3 turbomootor elas aga mõnda aega edasi Thunderbirdides – 1983. aastal oli Ford
üldsust üllatanud uue väiksema ja aerodünaamilisema "Aero bird" põlvkonnaga ja
selle tippmudeli Turbo Coupe'iga. Aastatel 83-86 oli võimsus 142-155 hj, aga '87
mudeliaastaks sai mootor Mustang SVO eeskujul vahejahuti, mis tõstis võimsuse 190
hobujõuni 15 PSI rõhu juures (automaatkastiga TC-d piirdusid 10 PSI ja 150
hobujõuga). Ühtlasi sai Turbo Coupe kurjema välimuse – puudus iluvõre ning
kapotti ilmestasid kaks scoopi. Lisaks kuulusid Turbo Coupe'i standardvarustusse
ABS-iga ketaspidurid ja elektriselt seadistatav "Automatic Ride Control" vedrustus,
mis koos uuenenud mootoriga tõid '87 Turbo Coupe'ile ajakirja Motor Trend "Aasta
Auto" auhinna.
Samasuguse tunnustuse pälvis ka Thunderbirdi järgmise põlvkonna tippmudel Super
Coupe, kuid selle juures polnud enam kasutusel turbomootor, vaid 3,8-liitrine V6
koos 12 PSI-d andva Roots-kompressori ja vahejahutiga – seega sai T-bird
kolmekümne aasta jooksul läbi proovida kõik kolm olulisemat kompressoritüüpi.
Madalalt väänav kompressormootor osutuski suures kupees mugavamaks ja kiiremaks
kui 2.3 turbo – võimsust oli 210 hj @ 4000 ja väänet 315 lb-ft @ 2600; 0-60 mph
võttis pisut üle 7 sekundi ja veerandmiil umbes 15.5 sekundit; SC võimsus tõusis
hiljem 230 hobujõuni ning mudel oli tootmises 1995. aastani.
Varasemad turbomootorid on siiski märksa populaarsemad nende hulgas, kes tahavad
millegi V8-st erinevaga väikse raha eest kiiresti sõita. Mootorid on levinud ja soodsa
hinnaga, sest neid kasutati paljudes 80-ndate FoMoCo autodes - lisaks Mustangile ja
Thunderbirdile ka Mercury vastavates mudelites ning Merkur XR4Ti-s, mis sisuliselt
oli (turvanõuete tõttu) raskem, kuid tänu turbomootorile ka võimsam (175 hj) USA
versioon 80-ndate alguse Sierra XR4i-st. Tänapäevase aftermarketi abiga ehitatakse
2.3L turbosid 350-400 hobujõuni ja ülegi.
 |
'84-'87 Buick Regal Grand National
Buick Grand Nationalid on USA kõige tuntumad ja kardetumad turboautod - isegi tehasekorras ei hoolinud nad GM-i kirjutamata reeglist, et Corvette'ist ei tohi ükski auto kiirem olla ja aftermarketi lai tugi tähendab, et nii mõnigi tänava-GN võib olla teel stripile oma 11, 10 või isegi 9 sekundi timeslipi järele.
|
|
'84-'87 Buick Regal Grand National
Buick Grand Nationalid on USA kõige tuntumad ja kardetumad turboautod - isegi tehasekorras ei hoolinud nad GM-i kirjutamata reeglist, et Corvette'ist ei tohi ükski auto kiirem olla ja aftermarketi lai tugi tähendab, et nii mõnigi tänava-GN võib olla teel stripile oma 11, 10 või isegi 9 sekundi timeslipi järele.
|
Nagu meie saidilt on võimalik lugeda, kuulus Buicki V6 mootori esivanemate hulka
ka maailma esimene sõiduautos kasutatud turbomootor, kuid V6 ise sai esmakordselt
boosti tunda alles 1976. aastal, kui Buick otsustas oma järjekordse Indy 500 Pace
Car'i tarbeks 231 CID mootori turboga varustada. 20 PSI boost tõstis võimsuse üle
300 hobujõu ja tegi '76 Buick Century turvaauto eelmise aasta 455 CID big-block
pace car'ist oluliselt kiiremaks.
Tänu sellele positiivsele kogemusele võeti turbo-V6 '78 mudeliaastal
seeriatootmisesse, kuigi eesmärgiks oli talutav performance väikese kütusekulu
juures, mitte võimsuste tõstmine tagasi muskelautode ajastu tasemele. Mootorit pakuti
alguses kahele autole, uuenenud Regal kupeele ja pisut suuremale LeSabre kupeele.
Võimsus oli 4-lõõrilise karburaatoriga 165 hj @ 4000 ja väidetavalt oli tegu esimese
mootoriga maailmas, mis kasutas süüte hilistamiseks detonatsiooniandurit. Järgmistel
aastatel kasvas võimsus 185 hobujõuni ja mootorit hakati pakkuma veel paarile
huvitavale mudelile – esiveolisele Rivierale (mis võitis Motor Trendi '79 Aasta Auto
auhinna), Chevy Monte Carlole ja Buick Century'le; viimane võimaldas turbomootori
kombineerida ka neljaukselise kerega. Kütusekulu oli vastuvõetav, kuid
veerandmiiliajad olid 17-18 sekundi kanti ja mootorit vaevasid lag, ebaühtlane
tühikäik ja kehvast kütusest põhjustatud detonatsioon. Buick ei andnud alla ning
probleemid ületati elektroonilise sissepritse ('84, 200 hj) ja vahejahuti ('86, 235-245
hj) kasutuselevõtmisega.
| Buicki turbomootori sümboolika |
|
| |
Edu saatis Buicki ka NASCAR-is - pärast Regali '81 facelifti selgus, et tegu on
ovaalide kõige aerodünaamilisema "tellisikiviga", mis tõi Buickile meistritiitlid nii '81
kui ka '82 hooaegadel. Selle tähistamiseks sündiski esimene "Grand National", '82
erimudel, mis sai efektse hallikashõbedase välimuse ja luksuslikuma sisu; kahjuks oli
mootoriks enamasti vabalthingav 4,1-liitrine V6.
Nimi "Grand National" (GN) ja suuri edusamme teinud turbomootorid said kokku '84
mudeliaastal, kui välja tuli uus GN pakett. GN-id olid nüüd pahaendeliselt
süsimustad, kaasa arvatud kõik tavamudelitel kroomitud ehisdetailid; pisut
kroomisära leidus vaid iluvõres. Ainus mootorivariant oli turbo-V6, mis oli nüüd
suuteline keskmisteks 15 sekundi aegadeks. Mootor oli saada ka Regal T-type
mudelile, mida pakuti kõikides värvitoonides, aga süngeilmelised GN-id olid eriti
kardetud – nende puhul oli kindel, et tegu on turbomootoriga ja ühtlasi sõidukiga,
millest kiiremaid autosid polnud tänaval palju. '86-'87 GN-id olid tänu vahejahutile ja
teistele muudatustele veel sekundi jagu kiiremad, külvates oma keskmiste/madalate
neljateistkümnetega hirmu Vette'i-omanike seas. Paraku jäigi 1987. aasta GN-ile
viimaseks, kuna pärast seda läks Regal üle väiksemale esiveolisele platvormile.
| '87 Buick Regal GN |
|
| |
Hüvastijätukingituseks fännidele tehti GN-i viimasel mudeliaastal 547-autoline seeria
erilist GNX mudelit, mis tänu keraamilise tiivikuga turbole, paremale vahejahutile ja
teistele muudatustele andis ametlikult 275 hj sama 15 PSI rõhu juures, mida kasutasid
tava-GN'id. Tegelikult oli võimsust rohkemgi, sest GNX-id sõitsid veerandmiilil 13.4-13.5 aegu. Tõsiselt tehti ümber tagavedrustust, mis parandas nii kohaltvõttu kui
kurvikäitumist; oma roll oli ka 16" velgedel ja 245/255 rehvidel.
Ülelaetud 3,8 mootorite lugu ei lõppenud siiski 1987. aastaga - kaks aastat hiljem
kasutas Pontiac GNX-i turbomootorit pisut muudetud kujul Trans Am'i 20. juubeli
erimudelis ja 1992. aastal tõi Buick välja Roots-kompressoriga variandi, mille
võimsus oli alguses 205, hiljem kuni 240 hobujõudu; peamiselt kasutati seda
esiveolistel Buickidel ja Pontiacidel, kuid Austraalias pakkus Holden mootorit ka
tagaveolistele autodele.
Blowervariandi võimsus ja eriti potentsiaal ei olnud aga päris sellised, nagu
varasematel turbomootoritel - tehasekorras GN-id muutusid vaat et haruldaseks, sest
12 sekundi ajad tulid kätte suhteliselt lihtsalt ja stock shortblock'iga on sõidetud ka
madalaid kümneid. Vajadusel tuleb appi aftermarket, pakkudes 1000++ hj taluvaid
plokke ja kõike muud vajaminevat.
| Selle '87 GN mootori juures võib juba täheldada mõningaid modisid |
|
| |
Ka Buick ise käis oma turbotehnikaga võistlemas
– aastatel '85-'92 loeti Buicki mootoreid Indy-sarja kõige võimsamateks ja 1986.
aastal lubati Buick korraks ka IHRA Pro Stock klassi karburaator-V8'te sekka.
Konkurents selles klassis oli äärmiselt tihe ja kui twin-turbo 262 CID Buickiga
sõitnud Buddy Ingersoll eliminaatorisõidus sarja ühe favoriidi vastu stardis "magama
jäi" ja sellele vaatamata temast distantsi teises pooles mööda vilistas, hakkasid ka V8
mehed endale turbosid nõudma; turbotehnika otsustati keelustada, et asi päris käest ei
läheks.
 |
Mopari '84-'93 FWD turboautod
Mida peaks autotootja tegema, kui selgub, et tema enimkasutatud jõuallikas pole kuigi töökindel? Chrysler otsustas mootorile turbo lisada :) Kuigi esivedu ei võimaldanud nendest 2.2/2.5L mootoritest enamasti täit rõõmu tunda, suutis nii mõnigi turbo-Mopar oma kiirusega üllatada palju kallimaid ja sportlikumaid autosid.
|
|
Mopari '84-'93 FWD turboautod
Mida peaks autotootja tegema, kui selgub, et tema enimkasutatud jõuallikas pole kuigi töökindel? Chrysler otsustas mootorile turbo lisada :) Kuigi esivedu ei võimaldanud nendest 2.2/2.5L mootoritest enamasti täit rõõmu tunda, suutis nii mõnigi turbo-Mopar oma kiirusega üllatada palju kallimaid ja sportlikumaid autosid.
|
Mopari 2.2-liitrist mootorit on mõnikord loetud USA halvimate jõuallikate hulka,
kuid vaid vähesed "head" mootorid võivad uhkustada sellega, et aitasid päästa terve
autofirma. Just sellega sai 2.2 ridaneli hakkama, liigutades Lee Iacocca juhtimise all
turule toodud väikeseid esiveolisi nn. K-car sõiduautosid ja minivan'e, mis Chrysleri
80-ndate alguses pankroti äärelt välja vedasid.
Mopari 2.2 ei sündinud selleks, et liigutada autosid kiiresti; see oli viimane asi,
millele raskustes Chrysler kütusekriiside ajastul mõelda sai. Näiteks oli plokikaas
"non-crossflow" tüüpi, ehk sisse- ja väljalaskekanalid olid samal pool mootorit – see
tähendab suuremaid kompromisse kanalite ja kollektorite kujus ning suuremat
kuumust sisselasketraktis. Pigem lähtuti maksimaalsest kokkuhoiust, mis väljendus
erinevates lastehaigustes, mida Chrysler ajapikku näiteks EFI ja paremate materjalide
kasutuselevõtuga ravis. Algusaastatel oli sellel malmploki ja alumiiniumkaanega
OHC mootoril siiski probleemse jõuallika kuulsus.
1982. aasta paiku oli Chrysleri jalgealune taas kindlam ja "performance" polnud
Detroitis enam ropp sõna. Lee Iacocca võttis ühendust oma vana sõbra Carroll
Shelbyga ja koostöös toodi välja mõned täiustatud vedrustuse ja välimusega
erimudelid; vabalthingavast 2.2 mootorist saadi algse 84 hobujõu asemel nüüd kätte
94 ja Dodge Shelby Chargeri tarvis koguni 107 hobujõudu :)
Huvitavamaks läks asi 1984. aastal, kui 2.2 mootorile sobitati peale elektrooniline
sissepritse ja Garretti T03 turbo, mis tootis kuni 7,5 PSI boosti. Tulemuseks oli 142 hj
@ 5600 ja 160 lb-ft @ 3600. Mootor oli saada mitmetele Dodge'idele ja peaaegu
kõikidele esiveolistele Chrysleritele, kuid kõige sportlikum rakendus oli kahtlemata
kaheukseliste fastbackide paar Chrysler Laser / Dodge Daytona. Nende autodega pidi
Mopar vastu saama GM-i ja Fordi V8 poniautodele ja kohati saigi – huvitaval kombel
korraldas agressiivsema reklaamikampaania Chrysler, kes näitas, et nende
turbomootoriga Laser kiirendab 0-60 mph rutem kui baas-V8'ga Mustang või Camaro.
1985. aastal parandati turbo jahutust ja wastegate'i hakati juhtima elektrooniliselt –
lühiajaliselt lubas aju 9 PSI boosti tavalise 7 PSI asemel. Võimsus tõusis 146
hobujõuni. Lõbusaim auto, millele nüüd turbomootorit pakuti, oli Dodge Omni GLH
– USA versioon Euroopas Talbot Horizon'ina tuntud väikesest 5-ukselist luukpärast.
Mudelinimi oli Carroll Shelby enda ettepanek - GLH tuli sõnadest Goes Like Hell.
"Kes sellest ikka teada saab," rahustas Carroll Mopari juhtkonda :) Järgmisel aastal
tõi Shelby sarnase auto välja juba oma nime all – Shelby GLH-S ("Goes Like Hell –
Somemore") kasutas täiustatud ja vahejahutiga varustatud 2.2 mootorit. Võimsus oli
175hj ja 1050-kiloses väikeautos piisas sellest täiesti vabalt Camarode, Mustangite,
"odavamate" Porschede ja erinevate turbojapside (RX7, Supra, 300ZX) kiusamiseks –
0-60 võttis aega pisut üle 6,5 sekundi ja veerandmiil kulus 14,8 sekundit. GLH-S'e
tehti 500 tk.
| Shelby GLH-S |
|
| |
Dodge võttis vahejahuti mõndes oma autodes kasutusele '87 mudeliaastaks; erinevalt
Shelby variandist sai see 174 hj "Turbo II" mootor ka tugevama väntmehhanismi.
Varsti kolis throttle body ka vahejahutita mootoritel turbo eest tavapärasemasse kohta
sisselaskekollektori ette, nagu Turbo II-l; 1989. aastal lisandus 2,5L variant, mille
võimsus oli 150 hj. '89-'90 mudeliaastatel pakuti vahejahutita 2.5 turbot ka Caravan /
Voyager minivan'ile – ilmselt üks viimaseid autosid, millest keegi 13 või isegi 12
sekundi aega oskaks karta, kuid mõned modifitseeritud isendid on selleks suutelised.
'89 mudeliaastal sai Shelby CSX-ist esimene seeriaauto maailmas, mis kasutas
muutuva geomeetriaga (VNT - variable nozzle turbocharger) turbot. Garretti VNT25
turbol oli turbiini ümber ring väikeseid labasid, mis kinnisemas asendis kiirendasid
õhuvoolu üle turbiinitiiviku ja spoolisid nii turbo kiiresti üles; vastavalt gaasihulga
kasvule labad avanesid, et võimaldada suuremal hulgal heitgaasil optimaalse kiirusega
läbi turbo voolata – süsteem ei vajanud isegi eraldi wastegate'i. Tippvõimsus ja
veerandmiiliaeg oluliselt ei muutunud, kuid uuel "Turbo IV" tähistuse saanud
mootoril oli rohkem väänet üle laiema pööretevahemiku ja palju väiksem lag; ajakirja
Car & Driver testis olid möödasõidukiirenduste ajad mitu sekundit lühemad kui
tavaturboga '88 CSX-il.
CSX põhines kaheukselisel Dodge Shadow'l, kuid spoilerdatud välimus oli märksa
agressiivsem; teine "esimesena maailmas" uuendus '89 mudeli juures olid kerged
komposiitmaterjalist veljed. '89 CSX-e tehti 498 ja järgmisel aastal pandi Turbo IV
mootorit erinevatele Dodge'i mudelitele, kokku 750 autole, kuid siis uuendusliku
VNT-turbo kasutamine lõpetati – Mopar kartis, et süsteemi liikuvad osad ei pea
heitgaasidele ja nende temperatuurile vastu. Umbes kümme aastat hiljem
"taasavastati" muutuva geomeetriaga turbod Euroopas - tehnoloogia on osutunud
tõhusaks ja piisavalt töökindlaks diiselmootoritel, kuna nende väljalaskegaasid on
mõnevõrra madalama temperatuuriga.
1991. aastal tõi Mopar välja 2.2/2.5 perekonna kõige võimsama mootori – koostöös
Lotusega sai ridaneli 16-klapilise DOHC crossflow kaane, millele puhus läbi
vahejahuti peale Garretti TB03 turbo; ülelaaderõhk oli 11 PSI. Paraku ei osutunud see
2.2L "Turbo III" variant kuigi töökindlaks – hammasrihm kippus purunema,
probleeme oli kaanetihendiga ning eksootiline kaas kippus mõranema ja nukkvõlle
sööma. Kui aga mootor töötas (mida ta hästi hooldatuna siiski teeb), oli
suutlikkus muljetavaldav – 224 hobujõudu (6000 pöörde juures) andis ühe kõrgematest
erivõimsustest (üle 100 hj liitrist), mida Mopar on tänase päevani oma mootoritest
võtnud.
| Turbo III mootor |
|
| |
Turbo III mootorit kasutas esialgu ainult üks mudel, Dodge Spirit R/T (Euroopas on
sama kere tuntud Chrysler Saratogana) ja Dodge kuulutas reklaamides, et see masin
suudab esitada väljakutse kõikidele maailma performance sedaanidele. Seda oli $20K
esiveolise auto kohta ilmselt natuke palju lubatud, kuid vähemalt kiirenduse poolest
suutis kerge Spirit R/T mängida peaaegu samas liigas mis E34 BMW M5, MB 500E
ja Ford Sierra Cosworth. Nendel masinatel võttis veerandmiil aega 14-15 sekundit ja
Dodge'i parimad ajad olid 14.7-14.8 sekundi kanti. Sellest piisas, et tõugata USA
kiireima sedaani troonilt Taurus SHO, kuid kindlasti ei pea paika mõnede
moparisaitide väide, et tegu oli maailma kiireima sedaaniga – see tiitel kuulus hoopis
ühele GM-i kontserni turboautole, mille väljatöötamisel oli samuti mängus Lotuse
käsi – 377-hobujõulise 3,6-liitrise twin-turbo R6 mootoriga Lotus Omega/Carltoni
tippkiirus oli 175 mph (282 km/h) ja veerandmiiliaeg umbes 13.5.
| '91 Dodge Spirit R/T |
|
| |
'91 Spirit R/T-sid tehti 1208 eksemplari ja järgmisel aastal lisandus veel kõigest 191
autot, kuid Turbo III mootorit pakuti siis ka Dodge Daytona IROC R/T'le – Mopari
esiveoline poniauto aseaine oli just saanud facelifti, mille käigus klapptuled kadusid ja
auto välimus paranes. IROC R/T-d on üpris haruldased – kahe aasta jooksul tehti neid
vaid 431. Rafineeritusest oli asi kaugel ja turbomootori 224 hobujõudu oli raske läbi
esirataste maha panna, aga kui see õnnestus, siis suutis IROC R/T Mustangite ja
vähemalt '92 F-bodydega sammu pidada – 0-60 mph võttis aega napilt üle 6 sekundi,
veerandmiiliaeg oli umbes 14.6-14.8 ja tippkiirus koguni 150 mph (240 km/h).
| '91 Dodge Daytona IROC R/T |
|
| |
Turbo III mootorit kasutati aastatel '92-'93 ka mõnedes Mehhiko turu mudelites, kuid
siis lõpetati turboga ja veidi hiljem ka vabalthingavate 2.2 ja 2.5 mootorite tootmine ja
kadus ka Dodge Daytona. Mopari performance maine jäi Dodge Viperi ning
Mitsubishi tehnikat kasutavate Dodge Stealthi ja nn. DSM-ide (Eagle Talon,
Plymouth Laser) õlule.
FWD turbo-Mopar tegi comebacki alles 10 aastat hiljem, kui välja toodi '03 Dodge
Neon SRT-4. $21K baashinna poolest konkureerib SRT-4 enamasti kuni 2-liitriste
vabalthingavate Jaapani nn. "sport-compact" autodega, millel pole Dodge'i 2,4-
liitrisele DOHC turbomootorile suurt midagi vastu panna - valdavalt on tegu 15-
sekundi autodega. 230-hobujõuline Dodge on veerandmiilil napilt kolmeteistkümnetes
ja 0-60 mph võtab aega alla 6 sekundi – see on juba päris lähedal mitmetele kiiretele
tagaveolistele autodele ja teeb SRT-4'st USA parima bang-for-buck masina alla $25K
kategoorias, kuhu 300hj Mustang GT napilt ei mahu.
| '05 Dodge SRT-4 |
|
| |
 |
'87-'91 Chevrolet Corvette B2K
C4 Corvette'i peainsener Dave McLellan on kirjutanud, et tema meelest oleks Corvette'i ideaalmootor twin-turbo V8. Chevy ja Reeves Callaway ei suutnud esimestes toodanguversioonides selle lahenduse kogu potentsiaali avada, kuid Callaway ja Lingenfelteri hilisemad autod on näidanud, milleks TT Vette tegelikult suuteline võib olla.
|
|
'87-'91 Chevrolet Corvette B2K
C4 Corvette'i peainsener Dave McLellan on kirjutanud, et tema meelest oleks Corvette'i ideaalmootor twin-turbo V8. Chevy ja Reeves Callaway ei suutnud esimestes toodanguversioonides selle lahenduse kogu potentsiaali avada, kuid Callaway ja Lingenfelteri hilisemad autod on näidanud, milleks TT Vette tegelikult suuteline võib olla.
|
80-ndate keskel murdsid Corvette'i insenerid pead selle kallal, kust Chevy lipulaeva
jaoks lisavõimsust leida – heitgaasi- ja kütusekulunormide tõttu paistis umbes 250
hobujõu juures olevat sein, millest traditsiooniline small-block ei suutnud läbi murda.
Ilmseim lahendus oli ülelaadimine ja aastatel 1985/86 ehitatigi mitmeid üle 400-
hobujõulisi twin-turbo V8 prototüüpe, mille suutlikkus oli pehmelt öeldes
muljetavaldav.
Paraku varjutasid inseneride rõõmu mitmed mured – esiteks ei talunud turbomootori
väänet olemasolevad Vette'i käigukastid; teiseks muutus autode kiirus oluliselt
kahvatumaks, kui nad olid häälestatud tavabensiinile. Juhtkond oli mures, et
olemasoleva mootori ülelaadimine paistab välja kui liiga lihtne "low-tech" lahendus.
Nii võetigi suund keerulisemale vabalthingavale mootorile, mida hakati välja töötama
koos Lotusega ja millest lõpuks sai LT5 – Corvette ZR-1 jõuallikas.
Turbo-Vette'i arendusega seotud inimesed tahtsid siiski oma töö vilju võimsusnäljaste
klientideni viia; turbo jõudmine tänavatele aitaks ka Corvette'il pressi ja entusiastide
huviorbiidis püsida, kuni ZR-1 tootmisküpseks saab. Seepärast võetigi ühendust
Reeves Callawayga, kes oli silma paistnud erinevate euromootorite ülelaadimisega, ja
pakuti talle võimalust hakata väikeseeriana ehitama turbo-Corvette'e, mida turustataks
Chevy enda kanalite kaudu. Callaway oli nõus, kuid idee teostamine osutus
keerulisemaks, kui Chevy ja Callaway arvata oskasid ning teha tuli mitmeid
kompromisse.
Callaway käe alla said turbo-Vette'id sisuliselt võistlusettevalmistusega short-blocki,
sh. täiesti uue väntmehhanismi ja nelja poldiga kinnituvad raamlaagrid; surveaste oli üpris madal 7,5:1. 10 PSI-d
andvad turbod paigutati auto alla, üks kummalegi poole õlivanni; ruumipuuduse tõttu
toodi sisselaskeõhku turbodeni õõnsate raamitalade kaudu :) Süsteemi kuulusid ka
kaks vahejahutit, kuid nende paigutus väljalaskekollektorite läheduses polnud kõige
parem. Jahedat välisõhku toodi vahejahutiteni kapoti siseküljel oleva "torustiku" kaudu, mis '87-'88 mudelitel sai õhku kapotis olevatest avadest, vahepealsetel mudelitel autoninast, nii et kapotis avasid ei olnud, ja '91 autodel taas väikeste kapotiscoopide kaudu. Et mitte kogu saastesertifitseerimist uuesti läbi teha, jäid nukkvõll ja TPI
sissepritsesüsteem originaalkujule, lisati vaid kaks eraldi juhtimisega täiendavat
pihustit.
| '87 Chevrolet Corvette B2K (Callaway twin-turbo) |
|
| |
Kõik see tähendas, et lisavarustuskoodi B2K saanud ja Vette'i hinda poole võrra
tõstnud turbo-pakett ei teinud Vette'ist nii äärmuslikku autot, kui seda tänapäeval
sõnade "twin-turbo Corvette" põhjal võiks arvata. Esimesel aastal olid näitajad eriti
diiselmootorlikud – 345 hp @ 4000 ja 465 lb-ft @ 2800; redline oli siiski 5500.
Sellegipoolest suutis B2K Corvette sammu pidada kallima eksootikaga nagu 911
Turbo, Testarossa ja Countach. Veerandmiilil sai Corvette pisut ootamatu konkurendi
samal aastal välja toodud GNX-ist, mis oli samuti suuteline madalateks
kolmeteistkümneteks; vähemalt ühes omavahelises jõukatsumises jäigi peale
sünkjasmust Buick.
| B2K Corvette'i twin turbo TPI mootor koos vahejahutitega |
|
| |
Iga aastaga tegi Callaway auto juures täiustusi ning võimsus tõusis 382 ja hiljem 403
hobujõuni; väänet oli massiivsed 580 lb-ft (790 Nm), mida aitas maha panna '89
Vette'idel kasutusele võetud 6-käiguline ZF manuaalkast; tellida võis ka automaadi,
kuid tehase nõrga TH700 asemel oli selleks TH400 koos eraldi overdrive'iga.
Performance-numbrid hakkasid paranema – veerandmiilil kulus alla 13 sekundi ja
tippkiirus tõusis üle 300 km/h. Inglise ajakirja "Fast Lane" 1988. aastal korraldatud
testis läks Callaway kokku Euroopa ühe kõvema tegijaga - Ruf Porsche Turboga.
Kilomeetri paigaltstardist kiirendas Ruf 0,7 sekundit kiiremini (kaotades siiski mõned
vaheajad), kuid Corvette oli kiirem Nürburgringil (ajaga 8.33) ja saavutas suurema tippkiiruse (Porsche - 187 mph, Vette'il lõhkes 193 mph juures esirehv :/).
Väikeste modifikatsioonidega ja 12-14 PSI-ni tõstetud boostiga on B2K-d näidanud
ka 500 rwhp võimsusi, kuid kõige äärmuslikuma demonstratsiooni twin-turbo smallblocki
potentsiaalist andis Reeves Callaway ise oma kurikuulsa Sledgehammer
Corvette'iga. See auto saavutas testovaalil kiiruse 254,76 mph ehk 410 km/h ja pärast
seda sõitis Callaway autoga läbi kahe osariigi jälle koju, konditsioneer ja stereo
töötamas. Vette'i sisu oli tehasekorras, va. turvavarustus; auto jaoks ehitatud mootor
dünos 22 PSI boosti juures 880 hj, kuid rekordsõiduks tõsteti võimsus umbes 920
hobujõuni. Sledgehammer'i puhul ei saa kasutada sõna "seeriaauto" ega ilmselt ka
sõnu "street legal" (puudusid katalüsaatorid), kuid see täiesti tänavasõidukõlbuliku
autoga püstitatud tulemus on rohkem kui 15 aasta jooksul jäänud püüdmatuks ka üpris
eksootilistele masinatele.
| Callaway "Sledgehammer" Corvette |
|
| |
Sledgehammeri aerodünaamilistest lisadest mõjutatud bodykit'i hakati alates '89
mudeliaastast "Aerobody" nime all pakkuma ka tavalistele Callawaydele. See lisas
B2K paketi 26 tuhande dollarini tõusnud hinnale veel umbes 5000 dollarit ehk kokku
tuli sellise auto eest maksta kahekordne tava-Corvette'i hind. B2K twin-turbo
Corvette'ide tootmine lõppes '91 mudeliaastaga – esiteks said Corvette'id '92
mudeliaastaks uue LT1 mootori, mille tarbeks oleks kogu turbosüsteem tulnud uuesti
kavandada; teiseks oli siis juba olemas peaaegu sama kiire ja sama hinnaga Corvette
ZR-1. Kokku tehti B2K Corvette'e umbes 450.
Tänapäeval võib twin-turbo C5 või C6 Corvette'i asjus pöörduda näiteks Lingenfelter
Performance Engineeringu poole, kelle 550-725 hj standardpaketid maksavad $20K-
$50K (lisaks auto hinnale :) Need paketid on madala boostiga ja tehaseautole omase
töökindlusega (LPE annab 2 aasta / 24 000 miili garantii), kuid soovi korral ehitab
LPE küllap kliendile koopia ka oma 8.95@153.7 mph tänava-Vette'ist.
 |
'91 GMC Syclone ja '92-'93 GMC Typhoon
USA autotööstus on küll teinud erinevaid kiireid ülelaadimisega autosid, kuid turbomootorit pole seni veel ühendatud neliveoga... või on? Tuleb välja, et on küll; ja kuigi turbo ning 4WD said kokku kastiautos, näitas GMC Syclone veenvalt, et tema oskused ei piirdu ainult väga äkiliste kohaltvõttudega.
|
|
'91 GMC Syclone ja '92-'93 GMC Typhoon
USA autotööstus on küll teinud erinevaid kiireid ülelaadimisega autosid, kuid turbomootorit pole seni veel ühendatud neliveoga... või on? Tuleb välja, et on küll; ja kuigi turbo ning 4WD said kokku kastiautos, näitas GMC Syclone veenvalt, et tema oskused ei piirdu ainult väga äkiliste kohaltvõttudega.
|
Kõikidest USA turboautodest üks veidramaid, ainulaadsemaid ja kiiremaid on GMC
Syclone – ehtameerikalik nägemus turbo ja neliveoga performance autost, loodud veel
enne, kui selline asi moodi läks.
Ehtameerikaliku tegi Syclone'ist see, et ta oli kastiauto - mitte küll full-size, vaid
väike, 1600-kilone ja 108-tollise teljevahega. GM-i truckidivisjon GMC leidis, et
kastiauto ei pea tingimata olema midagi üdini praktilist, tõsist ja igavat ja nii nägidki
ilmavalgust mõned Buick GN-i 3,8-liitrise turbomootoriga prototüübid. Enne kui
selline auto jõudis reaalsuseks saada, kadusid aga tagaveolised Buickid ja koos
nendega ka 3,8 turbomootor. GMC otsustas seepeale turbo sobitada kõige võimsamale
S15 väikekastikates pakutavale mootorile – 4,3-liitrisele V6-le, mis vabalthingavana
arendas 160 hobujõudu.
| '91 GMC Syclone |
|
| |
Mootor sai uued pisut madalama surveastmega (8.35:1) kolvid ja mitmepunktipritse;
ülelaaderõhk oli 14 PSI ja vahejahuti oli ühena vähestest seeriautodest vesi-õhk tüüpi.
Kõik see andis võimsuseks 280 hobujõudu 4400 pöörde juures ja 360 lb-ft väänet
vahemikus 2800-3600 pööret. Tegelik võimsus või vähemalt võimsuspotentsiaal oli
suurem, kuid mootorijuhtimissüsteem hoidis toimuval silma peal, et säästa Corvette'ilt
pärit TH700 automaatkasti. Corvette'ilt võeti ka keskkonsoolil paiknev shifter ja sisu
juures tehti muidki väiksemaid muudatusi, et seda pisut mugavamaks ja
sportlikumaks teha. Kõik Syclone'id olid musta värvi ja said suhteliselt tagasihoidliku
spoileriringi.
| GMC Syclone/Typhoon 4.3L V6 turbo |
|
| |
Palju mootorit kapoti all ja tühi kast taga – selline asi annab kaalujaotuse (antud juhul
64/36), mis just ei soodusta ligi 300 hobujõu mahapanemist tagarataste kaudu.
Lahendus? Nelivedu. Suuresti 4WD Chevy Astro / GMC Safari osi kasutades muudeti
vedavaks ka esisild; jaotuskast suunas sellele 35% jõust. Sellega muudatused auto
veermikus ei piirdunud – ette lisati stabilisaatorvarras ja alla läksid pisut pehmemad
vedrud ja 245/50 rehvid 16-tollistel velgedel. Muudatuste tulemusel istus Syclone
umbes kaks ja pool tolli madalamal kui tavamudelid, kuid kõigele vaatamata said
autod ikkagi 125 mph juures rakenduva kiirusepiiraja. Samade vedrustusmuudatuste
tõttu märgiti kandevõimeks vaid 500 naela (u. 230 kg).
Vaatamata piiratud tippkiirusele oli võimalik kõik kastis olev väga korralikult läbi
loksutada – Syclone oli, nagu väitis ajakiri Hot Truck, "the hardest launching
American-built vehicle ever" :) Konverteri vastu oli lihtne pisut boosti üles saada ja
seejärel polnud muud kui pidur lahti ja gaas põhja. Kõige kehvem ajakirjatestides
saavutatud 0-60 mph aeg oli 5,3 sekundit, viletsaim veerandmiilitulemus 14,2. Võib-olla
olid mõned prototüübid pisut erinevate seadetega, või oli asi mootori hoolikas
mahajahutamises, aga rohkem kui ühes testis jäid 0-60 ajad 4,6-4,9 sekundi kanti ja
ühel juhul oli rada veel sealjuures märg! Parimad veerandmiiliajad olid 13,0@100+
mph. Normiks loetakse siiski keskmisi / kõrgeid 13 sekundi aegu – Chevy SS454
"muskelkastikas" piirdus kõrgete viieteistkümnetega...
Car and Driver korraldas võrdluse hoopis $26K Syclone'i ja $122K Ferrari 348ts'i
vahel - veerandmiili lõpuks oli Ferrari küll kastikat püüdmas, kuid Syclone jäi ikkagi
peale, 14.1 vs 14.5; tänu ABS piduritele (esimesed USA kastiautode hulgas) oli
Syclone'il 70 mph pealt ka lühem pidurdusmaa. Autoajakirjades kajastamist leidnud
kihlveo käigus sai Syclone'i kastiluuki imetleda ka üks Testarossa omanik (13.77 vs
14.11).
Ajakiri "Car Craft" leidis Syclone'ile sarnasema vastase Dodge Stealth R/T Turbost.
Kallim ja pisut võimsam Jaapani juurtega (sisuliselt Mitsubishi 3000 teises kuues)
4WD twin-turbo sportmonstrum oli USA truckist 100 kilo raskem, kuid numbrite
põhjal siiski natuke kiirem. Veerandmiilil ohverdati kiirendusjumalatele arvestatav
osa siduri elueast ja saavutati sellega Syclone'ist ühe sajandiku võrra kiirem aeg
(14.07@94 vs 14.08@94.6); ka teised näitajad olid masinatel võrreldavad - 60-0 mph
pidurdusmaa oli Stealthil kaks meetrit lühem ja slaalomikiirus 1,9 miili võrra suurem
(62,8 vs 60,9). Ajakiri leidis, et autod on peaaegu sama kiired, aga Syclone pakub
suuremat sõidurõõmu, annab oma võimsuse meelsamini juhi käsutusse ja on märksa
"stealth'im" kui Stealth R/T :)
Syclone'e tehti vaid 1991. aastal ja kokku valmis umbes 3000 autot; järgmiseks
kaheks aastaks kolis turbo-4WD käiguosa samal platvormil maastikuauto (GMC
Jimmy / Chevy Blazer) alla. Nii sündis GMC Typhoon, mis oli pisut luksuslikum ja
pakkus ruumi viiele inimesele, aga oli ka raskem, mis väljendus mõne kümnendiku
võrra kehvemates veerandmiiliaegades. Typhoone tehti kokku 4700.
Syclone'e ja Typhoon'e on mõistagi ka kiiremaks ehitatud - 12, 11 ja isegi 10 sekundi
aegadeni. Üks selline suure aftermarket turboga, kuid stock mootoriplokiga Syclone
võitis kõikvõimalike moditud Evode, WRX-ide ja Quattrote ees hiljutise "King of
Europe 2005" kiirendusvõistluse 4WD klassi – Rootsist pärit auto parimaks ajaks oli
10.12.
 |
'03-'04 Ford Mustang Cobra ja '05- Ford GT
Ülelaadimisega V8 on saanud Fordi meelisjõuallikaks kiirete autode ehitamisel - F-150 Lightning sai sellise mootori abil maailma kiireimaks kastiautoks ja Ford GT esitas väljakutse Euroopa superautodele; nende kahe vahele mahub veel Mustang Cobra, mis on viinud uuele tasemele poniautode tehasevõimsuse ja boostipotentsiaali.
|
|
'03-'04 Ford Mustang Cobra ja '05- Ford GT
Ülelaadimisega V8 on saanud Fordi meelisjõuallikaks kiirete autode ehitamisel - F-150 Lightning sai sellise mootori abil maailma kiireimaks kastiautoks ja Ford GT esitas väljakutse Euroopa superautodele; nende kahe vahele mahub veel Mustang Cobra, mis on viinud uuele tasemele poniautode tehasevõimsuse ja boostipotentsiaali.
|
Uuema aja USA V8 mootoritest võib tehase või aftermarketi poolt ülelaetuna kõige
sagedamini kohata Fordi nn. "modular" jõuallikaid. 80-ndate lõpul otsustas Ford välja
töötada terve perekonna R4 kuni V10 mootoreid, mis jagaksid maksimaalselt
tehnoloogiaid, tootmisliine ja komponente – siit ka nimi "modular". Esimesena võeti
töösse V8, mis pidi asendama kättesaadavuse, potentsiaali ja aftermarketi toe tõttu
ülipopulaarseks saanud 5.0 small-blocki - Ford leidis, et 1990-ndatel läheb
kütusesäästlikkuse, keskkonnasõbralikkuse ja rafineerituse huvides ning ka imago
pärast vaja moodsamat ülanukkvõllidega mootorit.
Uus 4.6-liitrine SOHC V8 võeti kõigepealt kasutusele '91 full-size sedaanides; 1993.
aastal nägi ilmavalgust DOHC 32V kaantega variant, mis varustas sujuva
turbiinilaadse jõuga (280 hj) Lincoln Mark VIII luksuskupeed. Kui aga 4.6 SOHC
mootor jõudis '96 mudeliaastaks Mustang GT kapoti alla, oli vastuvõtt kõhklev -
võimsus oli 215 hj, täpselt nagu eelmise aasta 5.0-l, kuid probleemiks oli performance
osade puudumine - erinevalt 5.0-st polnud SOHC-i 215 hobusele kuskilt hõlpsat lisa
paistmas. Uus Mustang Cobra seevastu hobuste vähesuse üle alguses kurta ei saanud
– DOHC-mootori 305 hobujõudu saatsid hoopis GM-i tagasi joonestuslaua juurde, et
Firebirdi/Camaro 350 CID mootorist sama palju kätte saada.
Paraku ei toonud ka järgnevad aastad juurde lihtsaid võimalusi 4.6 mootorite
võimsuse kasvatamiseks - tavapärased modid osutusid vähetõhusateks ja keerulised
ülanukkvõllidega kaaned olid pähkliks nii aftermarketile kui töökodadele - juba nende
mahavõtmiseks oli kõige lihtsam terve mootor auto alt välja kukutada. See vähene,
mida aftermarket pakkuda suutis, oli üsna kallis.
Tehasevõimsus tõusis 265 (SOHC) ja 320 (DOHC) hobujõuni, kuid entusiastidele
sellest mõistagi ei piisanud. Vähem radikaalsete modimisvõimaluste puudumise tõttu
oli enamasti lahenduseks mootorile "surve avaldamine" - ülelaadimist soodustas
modular mootorite tugev ja jäik plokk, suhteliselt madal surveaste ja DOHC Cobra
puhul ka tugev sepistatud väntvõll. Fordi enda esimene ülelaetud mod-mootor liigutas
kastikat, täpsemalt '99-'04 Ford F-150 Lightningut, mille võimsus oli alguses 360,
alates 2001. aastast aga 380 hobujõudu (4750 pöörde juures); väänet andis 8 PSI
Roots kompressoriga 5,4-liitrine SOHC mootor 450 lb-ft @ 3250. 0-60 mph kiirendas
Lightning vähem kui kuue sekundiga, veerandmiililt võis loota kõrgeid/keskmisi 13
sekundi aegasid ja vahepeal oli masina käes maailma kiireima seeriatrucki rekord
tippkiirusega 148 mph (238 km/h); ka juhitavus ja pidurid olid kastiautost üsna
kaugel.
2003. aastal jõudis järg Mustang Cobra kätte – nüüd pandi 8 PSI-d andev Roots-kompressor
4.6 DOHC mootori peale; sarnaselt Lightningule oli kasutusel vesi-õhk
vahejahuti, mis paiknes kompressori all. Tulemuseks oli 390 hp @ 6000 ja 390 lb-ft
@ 3500 – vabalthingava DOHC-i mõningase väändepuuduse madalatel pööretel võis
unustada. Võimsusest enamasti piisas veerandmiilil kaheteistkümnetesse jõudmiseks -
tüüpilised ajad tehasekorras autodele olid 12.8-13.2. Sellega Cobra võimed veel ei
piirdunud – sõltumatu tagavedrustusega '99-'04 Cobrad ei peljanud kiiret kurvisõitu
ega ka Corvette'e, M3-sid ja WRX-e, millega aeg-ajalt ajakirjatestides rinda tuli pista.
'03-'04 ülelaadimisega mudelite hädadeks kippusid siiski olema liigagi rammus vääne
ning auto mass – erinevalt vabalthingavatest DOHC Cobradest pidas Ford ülelaetud
mootori juures vajalikuks malmplokki ja auto kaalus kokku umbes 1700 kg.
| '03 Ford Mustang Cobra |
|
| |
Samas on tegu väga tugeva ja töökindla jõuallikaga – 500 rwhp ja 11 sekundi ajad on
natuke parandatud hingamise ja tõstetud boosti kaugusel ning nagu näitas ülevalpool
jutuks olnud ajakirjatest, sai täiesti stock plokist ja kaantest turboülelaadimisega üsna
hõlpsalt kätte ka 900 hobujõudu - $35K alghinnaga auto kohta sugugi mitte paha
tulemus. Spetsiaalsed kiirendusautod on näidanud, et mod-mootori piir pole ka 900
hobujõu juures – 2004. aasta märtsi seisuga arendas kiireim DOHC mootorit kasutav
masin üle 1200 hobujõu ratastest ja seda '96 Cobra stock alumiiniumploki, väntvõlli ja
porditud tehasekaantega; natuke aitas muidugi turbo :) 1000-kilone toruraamil Cougar
sõitis sellise võimsusega 6.8 aegu. Hetke kiireim SOHC mootor suudab turbotatuna
pakkuda 8 sekundi aegu - seda drag radialidel ja stockist mitte oluliselt kergemas
Mustangis.
| Mustang Cobra 4.6L DOHC V8 |
|
| |
Ford ise on Roots'ist tõhusamat ülelaadimismeetodit vajalikuks pidanud vaid ühel
masinal - superauto Ford GT kasutab alumiiniumplokiga 5.4-liitrist DOHC mootorit
koos 12 PSI topeltkruvikompressoriga, mis annab võimsuseks 550 hj 6500 pöörde
juures; väänet on 500 lb-ft @ 3750. 0-60 mph võtab aega 3,6 sekundit ja
veerandmiililt on loota vähemalt 11,7@125 mph timeslippi. Parimaks ajakirja
mõõdetud tulemuseks on 11.2@131.2, mille GT saavutas võrdlustestis Ferrari Enzo ja
Porsche Carrera GT-ga; kaks kuulsat marki suudavadki GT-d kiiruslikelt omadustelt
napilt edestada vaid nende ülieksootiliste ja kordades kallimate tippmudelitega.
Numbrite ning ka subjektiivsete hinnangute kohaselt jäävad teised Maranello ja
Zuffenhauseni masinad enamasti GT-le alla – kiirendusel toob Ford mängu oma suure
võimsuse ja massiivse bloweriväände ning ka kurvisuutlikus on superautole kohane.
GT tippkiirus on piiratud 205 mph-ga (330 km/h), kuid Ford ise on autost veel 10
km/h-d välja pigistanud.
| '06 Ford GT |
|
| |
Huvitava kõrvalepõikena võib mainida veel üht eksootilist sõidukit, mis kasutab Fordi
mod-mootoril põhinevat jõuallikat. Koenigsegg CCR-i 4,7-liitrisest DOHC mootorist
saadakse kätte 806 hobujõudu 6900 pöörde juures. Maksimaalne pöördemoment on
678 lb-ft väga kõrge 5700 pöörde juures, mis reedabki kasutatava ülelaadimisviisi -
kaks tsentrifugaalkompressorit annavad kuni 20 PSI rõhku. 2005. a. veebruaris läks
CCR-i kätte seeriaautode tippkiirusrekord tulemusega 388 km/h.
Aga Fordi tulevikuplaanid? Power to the people! Suurt võimsust ja veel suuremat
potentsiaali mõistliku hinnaga pakkunud '03-'04 Cobra saab väärilise mantlipärija '07
Ford Shelby GT 500-st. Nime Shelby naasmine ei tähenda midagi muud kui kõigi
aegade kõige võimsamat tehase-Mustangit - mootoriks tuleb malmplokiga 5.4, mis
kasutab Ford GT-lt pärit DOHC plokikaasi. Et GT-d mitte ohustada, saab Mustang
taas pisut vähem tõhusa Roots-kompressori, kuid sellegipoolest on ametlikult
võimsuseks öeldud "üle 450 hobujõu". Ja mis kõige tähelepanuväärsem - Ford on
lubanud auto hinna jätta 40 000 dollari kanti – keegi teine ei paku sellist võimsust
ligilähedasegi hinnaga.
| '07 Ford Shelby Cobra GT500 ideeauto |
|
| |
 |
'03- Ford Falcon XR6 Turbo
Falcon XR6 on tegelikult Austraalia auto - seal on suured ja võimsad tagaveolised
masinad alati au sees olnud - ka siis, kui neile USA-s 80-ndatel selg pöörati. Nüüd on GM sunnitud sealt muskelautosid lausa importima ja ka Sinise Ovaali fännid USA-s ei ütleks ära mõnest maakera kuklapoole kiiremast masinast - sealhulgas ühest kiirest turboautost.
|
|
'03- Ford Falcon XR6 Turbo
Falcon XR6 on tegelikult Austraalia auto - seal on suured ja võimsad tagaveolised
masinad alati au sees olnud - ka siis, kui neile USA-s 80-ndatel selg pöörati. Nüüd on GM sunnitud sealt muskelautosid lausa importima ja ka Sinise Ovaali fännid USA-s ei ütleks ära mõnest maakera kuklapoole kiiremast masinast - sealhulgas ühest kiirest turboautost.
|
Austraalias populaarsete kesksuurte tagaveoliste autode (nagu põlised rivaalid Ford
Falcon ja Holden Commodore) kiiremaid versioone on enamasti liigutanud V8
mootorid, kuid '03 mudeliaastaks tuli Ford välja ridakuuega, mis sellele traditsioonile
väljakutse esitab – mõistagi natukese boosti toel.
Ridakuutel on teiste mootoritüüpide ees mõned eelised - näiteks on nad olemuselt
tasakaalus ja ei vaja vibratsiooni vähendamiseks tasakaalustusvõlle (nagu R4 ja V6)
ega raskeid vastukaale väntvõllil (nagu V8), mis lisavad pöörlevat massi. Keskmiste
töömahtude juures ja piisava pikiruumi olemasolul ongi R6 heaks kompromissiks R4
ja V8 mootorite vahel – muidu kompaktsete V6 ja V8 mootorite probleemiks on
suurem keerukus ja komponentide (nagu väljalaskekollektorid ja OHC lahenduse
korral nukkvõllid ja nende ajamid) dubleerimine. Lisaks on R6 mootoril 7
raamlaagrit, mis aitab kaasa mootori alumise otsa tugevusele.
Austraalia Fordi V8 mootorid kuuluvad USA V8-tega samasse "modular" perekonda,
kuid kohalikule ridakuuele USA-s analoogi pole; tänu Falconi uue '03 "BA"
põlvkonna jaoks tehtud täiustustele on see 4-liitrine mootor nüüd maailma üks
moodsamaid. 80-ndatel sai kunagine OHV karburaatormootor sissepritse ja SOHC
kaane; veidi hiljem järgnesid muutuva pikkusega sisselaskekollektor ja nukkvõlli
muutuv ajastus (mõlemal 2 võimalikku asendit). Nüüd lisandusid 24V DOHC
plokikaas mõlema nukkvõlli ajastuse vaba muutmisega (60 kraadi ulatuses),
elektrooniline segusiiber ja turbovariandil Garretti kuullaagerturbo.
| Falcon XR6 Turbo 4.0L R6 mootor |
|
| |
Siiski polnud Fordi eesmärgiks maksimaalne võimsus ja sportlikkus – pigem
vastupidi. Insenerid teadsid, et mootor hakkab liigutama suhteliselt suuri ja raskeid
Falconeid ja et austraallased eelistavad pöördemomenti kõrgetele pööretele; nii
võetigi eesmärgiks minimaalne lag ja sujuv jõutootmine ilma pöördemomendi äkilise
kasvuta – "madalalt väänamine" sobis kindlasti paremini ka pika kolvikäiguga 4,0L
mootori iseloomuga.
Sellegipoolest ületas mootori vabalthingav versioon võimsuselt isegi GM-i
konkureeriva 3,8-liitrise V6 mootori kompressorvariandi – turbota R6 annab 244
hobujõudu 5000 pöörde juures ja väänet on 380 Nm (280 lb-ft) @ 3250.
Turbomootori võimsus on 322 hj @ 5250 ja maksimaalseks pöördemomendiks annab
Ford 450 Nm (332 lb-ft) vahemikus 2000-4500 pööret. Selline võimsus veab 1700-
kilose XR6 Turbo sedaani läbi veerandmiili umbes 14.2-14.4 sekundiga.
| '03 Ford Falcon XR6 Turbo |
|
| |
14 sekundi ajad pole auto massi arvestades pahad ja nagu eesmärgiks oli võetud, on
arvestatav väändevaru alati viivituseta käepärast. Samas paneb pead kratsima mootori
võimsus – 300+ hj numbreid on nähtud ka poole väiksematest turbomootoritest.
Tegelikult ongi Ford näinud päris palju vaeva, et mootori võimsust nii väiksena hoida
- kogu õhuvõtt on üpris kägistav, pihustid väikesed ja ülelaaderõhk ülimadalad 6 PSId.
Miks? Fordil oli arvatavasti kaks muret – esiteks jõuülekande (eelkõige siduri ja
käigukasti) vastupidavus ja teiseks võrdlus V8 mootoritega. Kui Falcon BA 2002. a.
augustis välja tuli, oligi XR6 Turbo võimsam kui 295-hobujõuline 5,4L SOHC V8;
olukord muutus alles mõne kuu möödudes, kui mudelivalikuga liitus XR8 versioon
oma 348-hobujõulise DOHC V8-ga.
Kuigi XR8-l on stockina väike võimsuseelis, peetakse XR6 Turbot palju paremaks
ostuks - ta on odavam (46K vs. 51K AUD; 1 AUD = u. 9,6 EEK) ja suhteliselt väikese raha eest on võimalik
hakata mootorit Fordi kägistavast haardest vabastama :) Potentsiaalist annab ehk aimu
kasutatav turbo - võiks arvata, et nö. "väändemootoris" on kasutusel väike turbo, mis
võimsuse kasvades kiirelt väljavahetamist vajab, kuid tegelikult võimaldas mootori
suur töömaht ja kiirelt spooliv kuullaagritel turbo kasutada täiesti arvestava suurusega
turbiini ja kompressorit - Ford valis välja isegi "number suurema" turbo, kui Garretti
insenerid neile alguses pakkusid - GT40-l põhinev hübriid peaks teoorias ära toitma
ka 600 hobujõudu.
Stockis dünovad XR6 Turbod ratastest 260-270 hj (kuuldavasti rohkem kui paljud
XR8-d); väikese ajuhäki järel tõuseb boost 8-9 PSI-ni ja võimsus rattast 320-350
hobujõuni; sealt edasi tuleb mõelda õhu sissevõtule, pihustitele, vahejahutile,
väljalaskele ja klapivedrudele. Täiskaalus ja tänavarehvidega on sõidetud 11.2 aegu ja
parim tulemus stock turboga ja muude power adderiteta on 10.24 @ 135 mph. Pole
paha suure ja mugava sedaani kohta, mis maksab 10K AUD vähem kui WRX STi –
selle kümne tuhandega on XR6 Turbost võimalik saada 450+ rwhp, 300+ km/h
tippkiirust ja 11-sekundi timeslippe.
'05 mudeliaastaks tegi Falcon läbi väikese uuenduskuuri, mille käigus asendus XR6
Turbo mudelite senine 5-käiguline manuaal (saada on ka 4-käiguline automaat) 6-
käigulise T56-ga, mille modifikatsioone kasutavad mitmed USA kiiremad autod. Üks
peamisi ajendeid uue kasti kasutuselevõtuks oli see, et Austraalia Fordi performance
üksus FPV tahtis välja tuua XR6 Turbo pisut võimsama versiooni, kuid isegi senine
stockis kägistatud mootor oli väändelt olemasoleva manuaali tugevuspiiril.
FPV sai oma tahtmise uue tugevama käigukasti näol ja tõigi välja F6 Typhooni, mille
tarvis on mootorist võetud 360 hj ja 550 Nm (405 lb-ft) väänet – selleks läks vaja
avaramat vahejahutit ja õhu sissevõttu ning 9 PSI boosti. Kuuldavasti on mõned
tehasekorras Typhoonid sõitnud madalaid 13 sekundi aegu, kuid samas on ka teateid
purunenud siduritest :)
Lõpetuseks ei saa jätta märkimata, et töökate ja praktiliste inimestena on austraallastel
muidugi olemas ka XR6 Turbo kastikaversioon, mis on sedaanist pisut odavamgi;
sellest Falcon XR6T Ute'ist on olemas ka FPV edasiarendus, mis kannab nime F6
Tornado. Autod on pisut raskemad kui sedaanid, kuid kasutusel on täpselt samad 322
(XR6T Ute) ja 360 (F6 Tornado) hobujõudu andvad mootorid.
|
|
Warning: Undefined variable $opencar in /data01/virt688/domeenid/www.tqhq.ee/htdocs/tech_eng_boost.php on line 1023
Warning: Undefined variable $opencar in /data01/virt688/domeenid/www.tqhq.ee/htdocs/tech_eng_boost.php on line 1026
|
|
