Alfa Romeon moottori, jonka aiomme purkaa, kuuluu Twin Spark -moottoriperheeseen. Twin Spark tarkoittaa suomeksi “kaksoiskipinää”. Näissä bensiinimoottoreissa on itse asiassa kaksi kaksoissytytystulppaa kutakin sylinteriä kohti. Alfa Romeon insinöörit loivat vuonna 1914 kilpa-ajomoottorin, jossa oli kaksi sytytystulppaa sylinteriä kohti.
He palasivat samanlaiseen ratkaisuun moottoriurheilumoottoreissa 1960-luvulla, ja vuonna 1986 he esittivät tuotantomoottorit, joissa on kaksinkertainen määrä sytytystulppia. Moottoreidensa sovittamiseksi tiukempiin ympäristömääräyksiin. Puhtaasti teknisesti kaksi sytytystulppaa, jotka tuottavat kaksi peräkkäistä tai samanaikaista kipinää, mahdollistavat bensiinimoottorin menestyksekkään käytön melko laihalla seoksella. Lisäksi kaksi sytytystulppaa lisää polttoaine-ilmaseoksen palamisnopeutta, mikä tarkoittaa, että sytytyksen etukulmaa voidaan pienentää, mikä lisää jonkin verran tehoa.
Kaikki italialaiset sarjatuotantomoottorit, joissa käytettiin Twin Spark -tekniikkaa, olivat 4-sylinterisiä moottoreita, joiden iskutilavuus oli 1,4-2,0 litraa. Ensimmäisissä moottoreissa oli yksi nokka-akseli ja kaksi venttiiliä sylinteriä kohti. Myöhemmät olivat 16-venttiilisiä. Niiden joukossa oli valurautalohkoilla varustettuja moottoreita, joissa oli ketjuvetoinen ajoitus.
Puramme yhden Twin Spark -moottorin viimeisimmistä versioista, 2 litran moottorin (AR32310), joka on irrotettu vuoden 2001 Alfa Romeo 156:sta.
Alfa Romeon ensimmäisen sukupolven Twin Spark -moottorit
Vuonna 1986 uuden Twin Spark -sarjan ensimmäinen moottori debytoi Alfa Romeo 75:ssä. Tämä 2,0-litrainen moottori oli todellinen innovaatio siihen aikaan. Sen tärkein ominaisuus oli sytytysjärjestelmä, jossa oli kaksi sytytystulppaa sylinteriä kohti, mikä paransi merkittävästi polttoaine-ilmaseoksen palamisen täydellisyyttä ja mahdollisti taloudellisen toiminnan huonolla seoksella. Moottorissa oli seuraavat keskeiset tekniset ominaisuudet:
- Jakautettu polttoaineen ruiskutus – ruiskutusjärjestelmä oli aikansa edistyksellinen, mikä paransi tehoa ja taloudellisuutta.
- Alumiininen sylinterilohko, jossa oli märät vaipat – tämä vähensi moottorin painoa ja lisäsi sen kestävyyttä.
- Ketjuohjattu ajoitus – joka paransi luotettavuutta ja kestävyyttä hihnakäyttöön verrattuna.
- Alumiininen kaksoisnokka-akselipää (DOHC) – vaikka moottorissa oli vain 8 venttiiliä, se toimi hyvin.
Ensimmäisen sukupolven Twin Spark -moottorimallisto:
| Moottorin iskutilavuus | Moottorin koodi | Teho | Momentti | Ajoneuvomallit |
|---|---|---|---|---|
| 1,7 litraa | AR67105 | 115 hv | 146 Nm | Alfa Romeo 155 |
| 1,8 litraa | AR67101 | 129 hv | 165 Nm | Alfa Romeo 155 |
| 2,0 litraa (1962 cm³) | AR06420 / AR06224 | 148 hv | 186 Nm | Alfa Romeo 164, Alfa Romeo 75 |
| 2,0 litraa (1995 cm³) | AR64103 / AR67201 | 143 hv | 187 Nm | Alfa Romeo 164, Alfa Romeo 155 |
Ensimmäisen sukupolven edut:
- Polttotehokkuus kahden sytytystulpan ansiosta sylinteriä kohden.
- Taloudellisuus – kyky toimia huonoilla seoksilla pienemmällä kuormituksella.
- Luotettavuus ketjuvetoisen ajoituksen ja vankan rakenteen ansiosta.
Haitat:
- Työläs kunnossapito: kaksoistulppajärjestelmä vaati useammin vaihtoa ja kalibrointia.
- 8-venttiilinen rakenne rajoitti mahdollisuuksia korkeilla kierrosluvuilla.
Kakkossukupolven Alfa Romeo Twin Spark -moottorit
Vuonna 1996 Alfa Romeo 155 -mallin myötä markkinoille tulivat toisen sukupolven Twin Spark -moottorit. Näiden moottoreiden muotoilua uudistettiin merkittävästi:
- Valurautainen sylinterilohko – tarjosi suuremman lujuuden ja luotettavuuden verrattuna ensimmäisen sukupolven alumiinilohkoon.
- Hihnakäyttöinen ajoitus – joka oli helpompi huoltaa, mutta vaati säännöllistä vaihtoa.
- 16-venttiilinen lohkon pää – tämä paransi moottorin dynaamista suorituskykyä erityisesti korkeilla kierroksilla.
- Muuttuva muuttuva venttiilien ajoitus (VVT) – imusarjassa, mikä paransi moottorin suorituskykyä alhaisilla ja korkeilla kierroksilla.
- Vaihteleva imusarjan geometria (VLIM) – järjestelmää käytettiin 1,8- ja 2,0-litraisissa versioissa parantamaan moottorin dynamiikkaa eri kierrosluvuilla.
Toisen sukupolven Twin Spark -moottorimallisto:
| Moottorin iskutilavuus | Moottorin koodi | Teho | Momentti | Ajoneuvomallit |
|---|---|---|---|---|
| 1.4 litrainen | AR38501 | 103 hv | 124 Nm | Alfa Romeo 145, 146 |
| 1,6 litraa | AR67601 / AR32104 / AR37203 | 105 – 120 hv | 140 – 146 Nm | Alfa Romeo 145, 146, 147, 156 |
| 1,8 litraa | AR67106 / AR32201 / AR32205 | 140 – 144 hv | 163 – 169 Nm | Alfa Romeo 145, 146, 155, 156, GT II |
| 2,0 litraa | AR67204 / AR32301 / AR32310 / AR34103 / AR36301 | 150 – 155 hv | 181 – 187 Nm | Alfa Romeo 145, 146, 156, GTV II, 166 |
Toisen sukupolven edut:
- Tehokkaammat 16-venttiiliset versiot – lisää moottorin suorituskykyä erityisesti korkeilla kierrosluvuilla.
- Fasoregulaattori ja imuilman geometrian muutosjärjestelmä – tarjosi paremman dynamiikan kaikissa käyttötiloissa.
- Luotettavuus: Hihnakäytöstä huolimatta moottori pysyi yhtenä luokkansa luotettavimmista.
Haitat:
- Tiheä hammashihnan vaihto: Hihnakäyttö vaati säännöllistä huoltoa, joka saattoi tulla kalliiksi.
- Yksinkertainen sytytysjärjestelmä: Kaksoissytytystulppajärjestelmä (yksi iso ja yksi pieni) vaati tulppasarjojen vaihtamista, mikä lisäsi huoltokustannuksia.
Alfa Romeon moottori ei käynnisty
Alfa Romeon oikukas moottori voi jäädä käynnistymättä useista syistä: kampiakselin asentoanturin, jäähdytysnesteen lämpötila-anturin tai ajonestimen antennin toimintahäiriön vuoksi. Helpoin tapa diagnosoida kampiakselin anturin vika: Check Engine syttyy ja moottori ei käynnisty vain kuumana.
Kierrosnopeus kelluu, kun ajetaan tyhjäkäynnillä
Jos Twin Spark -moottorin kierrokset alkavat kellua vapaalla käydessä, on tarkistettava kampikammion kaasunpoistoventtiili. Se sijaitsee kaasuläpän takapuolella. Venttiilissä jousi on heikentynyt tai tukkeutunut. Tämän vuoksi kampikammiokaasun poiston säätö häiriintyy. Venttiili voidaan ostaa ja vaihtaa kokonaan. Mutta myös sellainen toimenpide kuin jousen puhdistaminen ja vapauttaminen toimii. Totta, tällaiset korjaukset auttavat puolesta vuodesta puoleen vuoteen, sitten kierrokset alkavat taas kellua samasta syystä.
Jos moottori 2.0 Twin Spark pitää kohonneita tyhjäkäyntinopeuksia, syynä voi olla polttoaineen massakulutusanturin (DMRV) tai jäätymisenestoanturin toimintahäiriö. Jos myös virtausmittari on viallinen, moottori saattaa vetää huonosti kylmänä tai antaa poksahtelevia ääniä, kun kaasupoljinta painetaan voimakkaasti.
Syöttöputki
1,8- ja 2,0-litraisissa Twin Spark -moottoreissa käytetään vaihtelevan pituista imusarjaan. Tämä koskee moottoreiden myöhempiä versioita, joille on ominaista muoviset venttiilikannet.
Keskinopeuksiin asti (2800 kierrokseen saakka) ilma virtaa lyhyiden imusarjan kanavien kautta. Keskinopeuksilla (2800-5200 kierrosta minuutissa) ilma johdetaan pitkien kanavien kautta, mikä helpottaa sylinterien täyttymistä resonanssin ja virtauksen kiihtyvyyden ansiosta. Yli 5200 kierrosta minuutissa ilma siirtyy takaisin lyhyisiin kanaviin, jotta virtausvastus olisi mahdollisimman pieni ja imuilman harvennus vähenisi.
Imukanavan geometrian läppiä ohjataan alipainejärjestelmällä elektronisten komentojen avulla. Järjestelmä on yleensä luotettava, mutta joskus on esiintynyt tankojen jumiutumista tai tyhjiövuotoja.
Sytytystulpat
Twin Spark 16-venttiiliset moottorit on varustettu 14 mm:n ja 10 mm:n sytytystulpilla. 14 mm:n sytytystulpat on keskitetty palotilan kupolin keskelle. 10 mm:n sytytystulpat ovat palotilan sivulla. Kaksoiskipinäjärjestelmän kehittämisessä italialaisia avustivat NGK-yhtiön japanilaiset. Kaksoiskipinäjärjestelmä ei aiheuta erityisiä ongelmia ja toimintahäiriöitä. Paitsi että tulppia on ostettava kaksi kertaa enemmän.
Sytytyskelat
Vuoteen 2000 asti 16-venttiilisissä Twin Spark -moottoreissa käytettiin neljää vierekkäistä sytytyskelaa. Toisin sanoen yksi sytytyskela antoi “työkipinän” yhteen sytytystulppaan yhdessä sylinterissä puristustahdin lopussa ja “tyhjäkäyntisytytyksen” yhteen sytytystulppaan toisessa sylinterissä pakotahdin lopussa. Kummallista kyllä, tällä järjestelmällä moottori jatkoi suhteellisen hyvin käyntiään, kun toinen käämeistä petti. Tämä järjestelmä kuitenkin lisää käämien kuormitusta: niiden on annettava kipinä joka 360° kampiakselin kierroksen aikana.
Vuodesta 2000 lähtien jokaiselle sylinterille on asennettu omat sytytyskelat. Yksi kela antoi kipinän yhden sylinterin molempiin tulppiin. Tässä toimintatavassa käämit antavat kipinän joka 720° kampiakselin kierroksen välein (on muistettava, että moottorin kaikki neljä työkiertoa tehdään kahdella kampiakselin kierroksella), ja etukulmaa on mahdollista säätää.
Ajoitushihna
Hammashihna on tarkistettava 60 000 km:n välein ja vaihdettava 115 000 km:n välein tai kerran viidessä vuodessa. Asiantuntijat suosittelevat, että jakohihnan vaihtoväli puolitetaan, koska se on heidän mielestään liian herkkä.
Twin Spark -moottoreiden ajoitusmekanismissa ei ole merkkejä. Akselien oikean kohdistuksen varmistamiseksi on käytettävä erityisiä akselipidikkeitä.
Tasausakselit
Vain Alfa Romeo Twin Spark -moottorin 2-litraisissa versioissa käytetään tasapainotusakseleita. Niitä käytetään erillisellä hammashihnalla (60620443). Tasaushihna on myös vaihdettava 115 000 km:n välein. Itse asiassa sen rikkoutuminen ei uhkaa moottoria. Monia 2-litraisia Twin Sparks -moottoreita ajetaan kokonaan ilman jakohihnaa. Jos se kuitenkin katkeaa, se voi joutua hammashihnan alle, ja silloin moottori saa “suuria” vaurioita.
Pääkotelo
Twin Spark 16-venttiilisissä moottoreissa on samat sylinterikannet, mutta nokka-akseleissa – nokkien profiilissa – on eroja. Vanhemmissa 1,8- ja 2,0-litraisissa moottoreissa nokka-akselit ovat samat. Venttiileitä ohjaavat nokkakuppeihin sijoitetut hydrokompensaattorit. Tämä on vakiojärjestelmä korkeille kierroksille suunnitellussa moottorissa, koska venttiilikoneistossa ei ole ylimääräisiä massoja – keinukaroja.
Jos keinukalustoja ei ole, ei ole myöskään teloja. Siksi nokkien ja kuppien välinen kitka on huomattava. Hydrokompensaattorit työntyvät korkealle ulos kaivoista, joten niillä on taipumus jumiutua sivuttaiskuormituksen vuoksi. Kulunut hydrokompensaattori tuottaa selkeän, rytmikkään äänen. Se on vaihdettava välittömästi, koska vastaava nokka-akselin nokka alkaa kulua ja lohkeilla. Yleisesti ottaen Twin Spark -moottoreiden nokka-akseleilla on tasainen kysyntä.
Usein Twin Spark -moottorit pettyvät työnjälkeen: venttiilinohjaimet ja itse nokka-akselit eivät ole kovin onnistuneita ja kestäviä.
Vaihteenvaihtaja
Vaihtaja on asennettu kaikkien Twin Spark -moottoreiden imunokka-akseliin vuodesta 1998 alkaen. Hydromekaaninen kytkin on rakenteeltaan samanlainen kuin Volvon moottoreiden kytkin (jota olemme jo käsitelleet). Imunokka-akselin hihnapyörää siirtää mäntä, joka pyörittää kytkinkoteloa vinoilla hammastuksilla.
Ajoitusmekanismin kytkin on lyhytikäinen. Se on vaihdettava säännöllisin väliajoin 100 000 – 150 000 kilometrin ajomatkan jälkeen akselin hammasvälien ja hammaspyörien kulumisen vuoksi. Rikkinäisestä kytkimestä kuuluu koliseva ääni moottorin käydessä. Pahinta on kuitenkin se, että sen öljytiivisteiden kautta karkaa öljyä, jonka pitäisi mennä sylinterinkanteen.
Tämän seurauksena nokka-akselin nokat kuluvat alhaisen öljynpaineen vuoksi. Huonosti kulunut vaihteenvaihtaja, jonka jousi on heikentynyt, voi aiheuttaa hammashihnan hyppimisen.
Vaiheensiirtimen magneettiventtiili on melko kimmoisa, mutta vuotaa usein öljyä alta.
Öljypumppu
Twin Spark -moottorin öljypumppu pettää pienimmänkin likaantumisen vuoksi. Alentunut öljynpaine vaikuttaa nokka-akselien ja niiden kampiakselin vaippojen käyttöikään.
Männät
Euro 3 -standardin mukainen 2.0 Twin Spark -moottori eroaa Euro 2 -standardin mukaisesta moottorista mäntien osalta. Myöhemmässä ja ympäristöystävällisemmässä versiossa on luonnollisesti kevyemmät männät ja ohuemmat männänrenkaat. Tällaisen männän korkeus on vain 51,3 mm. Vertailun vuoksi Euro 2.0 Twin Spark -moottorin männän korkeus on 56,0 mm. Mutta on olemassa vieläkin värikkäämpiä arvoja: Euro-2- ja Euro-3-moottorin 1.8 Twin Spark -moottorin männänkorkeudet ovat vastaavasti 60,15 ja 50,45 mm.
Moottoriin 2.0 Twin Spark voidaan asentaa vanhat männät edellyttäen, että sylinterikannen vanhan tyyppinen tiiviste asennetaan: sen korkeus (paksuus) on 1,85 mm, kun se Euro-3-moottorissa on 0,38 mm.
2.0 Twin Spark -moottorin mäntäryhmän ja kampiakselin epäsuotuisa geometria.
2.0 Twin Spark -moottori on johdettu 1,8-litraisesta moottorista siten, että männän halkaisijaa on kasvatettu vain 1 mm (82 mm:stä 83 mm:iin) ja männän isku on kasvanut merkittävästi 82,7 mm:stä 91 mm:iin. Liitäntäsauvat ovat saman pituiset (145 mm). Ja niin vain kävi, että 2.0 Twin Spark -moottorin geometria oli lopulta hyvin sopimaton bensiinimoottorille. On olemassa niinkin tärkeä parametri kuin RS – yhdystangon pituuden ja männän iskun (kampiakselin halkaisijan) suhde. Joten jos 1,8-litraisessa moottorissa tämä suhde on sama kuin klassinen 1,75, niin 2-litraisessa – 1,59. Tämä ei ole ominaista edes henkilöautolle, vaan traktoridieselille.
Näin ollen on paljon teknisiä ongelmia. Männän isku muutettiin, yhdystangot jätettiin vanhoiksi – joten yhdystanko enemmän “keinuu” “tabletti” (eli matalalla korkeudella) männät puolelta toiselle. Ja myös matalalla RS-parametrilla mäntä kokee hyvin jyrkkiä kiihtyvyyksiä, mikä kuormittaa voimakkaasti koko kampiakselimekanismia. Suurilla kierroksilla tällainen moottori kokee valtavia rasituksia äkillisestä kiihtyvyyden muutoksesta, joka kirjaimellisesti paukuttaa ja hakkaa sen kampiakselia.
Todennäköisesti tällaisten sivukuormitusten lieventämiseksi italialaiset insinöörit joutuivat käyttämään tasapainotusakseleita 2,0-litraisessa Twin Sparkissa. Loppujen lopuksi akselit voivat paitsi tasoittaa massoja, myös kunnon inertia, joka pehmentää moottorin työtä kaasupolkimen jyrkässä painamisessa ja vapauttamisessa.
Öljynpoltto
Kaikilla 2-litraisilla Twin Spark -moottoreilla on huomattava öljynhalu. Tehdastietojen mukaan sallittu öljynkulutus on enintään 1 litra 1000 km:llä. Tämä arvo kattaa kuitenkin vain tämän moottorin erityispiirteet.
Öljynkulutusta aiheuttavat sylinterien ja männänrenkaiden kuluminen, öljyrenkaiden tukkeutuminen. Twin Spark -moottoreissa öljyrenkaat ovat laatikkotyyppisiä, ja niissä on pienet reiät öljyn poistamista varten. Jos ne tukkeutuvat, öljyntarve kasvaa hyvin suureksi.
Euro-3-standardin mukaisissa Twin Spark -moottoreissa öljyrenkaiden korkeus on alennettu 3 mm:stä 2 mm:iin.
Sanalla sanoen näiden moottoreiden öljytason viikoittainen tarkistaminen on välttämätöntä.
YHTEENVETO
Se on moottori Alfa Romeo 2.0 Twin Spark on kaikkein lyhytikäisin – kaikki johtuu erittäin epäonnistuneesta kampiakselin geometriasta, jonka vuoksi se menee peruskorjaukseen tuskin 250 000 km:n jälkeen.
0 Comments