Fiat TC -moottori

Kohteesta AutoWiki
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Fiat TC -moottori esiteltiin ensimmäisen kerran Fiat 124 Sport Spiderin voimanlähteenä Torinon autonäyttelyssä vuonna 1966. Sen on suunnitellut aiemmin Ferrarilla työskennellyt moottoriekspertti Aurelio Lampredi ja se aiheutti heti jonkinlaisen sensaation automaailmassa, koska sen rakenne ja suorituskyky oli useita vuosia edellä verrattuna muiden autovalmistajien sarjatuotantoautoihinsa tarkoittamiin moottoreihin. Moottorista käytetyn nimityksen TC:n oletetaan yleisesti virheellisesti tarkoittavan Twin Camia, mutta se on lyhenne sanoista Tourismo Competizione.

Historiaa[muokkaa]

Moottorissa käytettiin Fiat 124:stä peräisin olevan OHV-moottorin lohkoa muutamilla muutoksilla, jotta venttiilikoneistoon saatiin hihna nokka-akseleille. Kansi itsessään on kolmiosainen, yhdessä on palokammio sekä venttiilit, toisessa on eriliset valut jokaiselle nokka-akselille tunneli-tyyppisin laakeroinnein. Venttiilit ovat 65:n asteen kulmassa toisiinsa nähden. Moottorissa oli vallankumouksellinen uusi tapa säätää ventiilien välystä. Yleensä siihen aikaan DOHC-moottoreissa, kuten Alfa Romeolla ja Jaguarilla, oli pienet säätölevyt (shimmit), jotka asetettiin paininkuppien sisään jousilevyyn ja näin ollen vaati aina nokka-akselien irroittamista venttiilien välyksen säätämiseen shimmeillä, jolloin siitä tuli aikaa vievä ja kallis huoltotyö. Lampredin suunnitelmassa shimmit asennettiin paininkuppien päälle, jolloin ne pystyi vaihtamaan ja säätämään venttiilien välyksen ilman nokka-akselin irroittamista, kun venttileitä painettiin alas erikoistyökalulla. Tämä konstruktio patentoitiin Fiatille ja sitä käytettiin 128:n ja 130:n moottoreissä sekä jopa (Ferrari / Fiat) Dino V6 -moottori muutettiin tähän systeemiin.

Nelisylinterisessä moottorissa on alumiinikansi sekä kaksi kannen yläpuolista nokka-akselia, joita pyörittää hammastettu hihna. Nokka-akselit käyttävät venttiileitä suoraan niiden alla olevien paininkuppien välityksellä ja venttiilin välykset asetellaan vaihdettavilla säätölevyillä. Tämänkaltainen rakenne on yhä yleisin nykyaikaisissa autonmoottoreissa, vaikka venttiilimäärä sylinteriä kohti onkin noussut kahdesta neljään. Lisäksi moottori oli varsin pitkäiskuinen (sylinterihalkaisija 80 mm ja isku 71,5 mm), mikä on myös yleistä nykymoottoreissa. Pieni sylinterihalkaisija lyhentää palorintaman kulkemaa matkaa ja näin seoksen palamisaikaa, ja pitkä isku parantaa vääntömomenttia.

Pääosin edellä mainitun rakenteensa ansiosta palotilat voitiin muotoilla puolipallomaisiksi sekä imu- ja pakokanavat oikeaoppisen muotoisiksi. Puolipallomaiset palotilat (hemi) olivat käytössä myöhemmin 60-luvulla joissain harvinaisissa sarjatuotantomoottoreissa, mutta pääosin tuon aikakauden kannet olivat muotoilultaan varsin karkeita ja alkeellisia.

Tästä johtuen ensimmäisen esitellyn TC:n taloudellisuus ja teho verrattuna iskutilavuuteen olivat omaa luokkaansa aikansa kilpailijoihin verrattuina. Ensimmäinen TC, iskutilavuudeltaan 1438 cm3 moottori, luovutti 90 hevosvoimaa DIN-normin mukaan mitattuna (matalaa 8,9:1 puristussuhdetta käyttäen), mikä on melko hyvä saavutus vielä nykymittapuunkin mukaan. Myöhemmin moottorista esiteltiin vielä 1592 cm3, 1608 cm3, 1756 cm3 ja 1995 cm3 versiot, jotka olivat hyvin pienin muutoksin tuotannossa vielä 90-luvulle saakka.

Moottoria valmistettiin monin eri tilavuuksin lähtien 1297 kuutiosta 1995 kuutioon ja sitä käytettiin Fiat-, Lancia-, Alfa Romeo-, SEAT- ja Morgan-autoissa.

Suurimmat muutokset moottoriin tehtiin 70-luvun alussa, kun 80 mm sylinterihalkaisijan versiot (1438 cm3, 1592 cm3 ja 1608 cm3) korvattiin 1585 cm3 moottorilla. Näin kaikki TC:t käyttivät 84 mm sylinterin halkaisijaa. Toinen muutos oli vuoden 1986 paikkeilla, kun moottorin imu- ja pakokanavien paikkoja vaihdettiin, jotta se saataisiin sopimaan paremmin aikakauden poikittaismoottorisiin etuvetoautoihin. Samalla vaihtui öljypumpun rakenne erilaiseksi. 16-venttiilinen versio moottorista esiteltiin vuonna -89. Abarthilla oli kilpa-autoissa 16V-versioita moottoreista jo aiemmin, esimerkiksi viimeisissä Fiat 131:ssä (gp. 4) ja Lancia Betoissa.

Moottori oli kilpailukäytössä yksi historian menestyksekkäimmistä sarjatuotantomoottoreista. Esimerkkinä tästä mainittakoon lukuisat Fiatin ja myöhemmin Lancian saavuttamat MM-rallivoitot. Näillä varustettuja kilpa-autoja olivat muun muassa Fiat 124 Spider, Fiat 131 rallye, Lancia Beta / Montecarlo / 037 ja Lancia Delta.

Fiat oli aikanaan pioneeri moottorien kehityksessä käyttäessään monoblock-teknologiaa, hihnavälityksellistä venttiilikoneistoa ja alumiinisia kansia. Aikaisemmin Fiatin TC -moottorit olivat itseasiassa O.S.C.A.:n suunnittelemia. Mielenkiintoisesti ensimmäinen suorasuihkutteinen dieselmoottori henkilöautossa, 1929 cm3 moottori Fiat Croma Turbo D i.d:ssä, oli johdettu myös Lampredin TC:stä, vaikkakin se olikin SOHC-konstruktiolla.

Sarjatuotantoautoissa TC:tä käytettiin eri moottorivaihtoehtoina monissa Fiatin ja Lancian malleissa kunnes se korvattiin 2000-luvulla B-perheen moottoreilla.

8-venttiiliset[muokkaa]

Pysty TC[muokkaa]

Vanhempaa mallia olevat moottorit on valmistettu vuosien 1966 ja 1986 välillä. Imukanavat sijaitsevat moottorin oikealla puolella jakopäästä katsottuna, mitä voidaan pitää hyvänä tunnisteena moottorityypille. Fiateissa moottorit esiintyvät pystyasentoon asennettuina, mutta joissain vanhemmissa Lancioissa (Beta, Scorpion, Montecarlo) ne ovat 20 astetta kallistettuina. Viimeksi mainitut ovat kuitenkin Suomessa harvinaisia.

Moottorin eri iskutilavuusversiot ovat 1438 cm3, 1592 cm3, 1608 cm3, 1585 cm3, 1756 cm3 ja 1995 cm3. Näistä 3 ensimmäistä on varustettu 80 mm halkaisijaltaan olevilla sylintereillä, ja ne ovat harvinaisia nykyään, kuten osatkin niihin. Nämä mallit korvattiin 3 jälkimmäisellä, 84 mm moottoriversioilla 70-luvun alussa. Moottorien kannessa on yleensä 41,8 mm imuventtiilit ja 36 mm pakoventtiilit. Poikkeuksen tästä tekevät ainakin Fiat Regata 100S:n, Fiat Ritmo 105TC:n, Fiat Ritmo Abarth 130TC:n ja Lancia Delta 1600GT:n kannet, joissa imuventtiilin koko on 43,5 mm. Ahdetuissa moottoreissa on yleensä natriumtäytteiset pakoventtiilit ja pronssiohjaimet.

Venttiilikoneiston rakenne on yksinkertainen. Tämänkaltainen rakenne kuluu varsin vähän, joten venttiilien säätö on tarpeen harvoin. Myöskään mitään painavia ja virityskäytössä hankalia hydraulisia venttiilinvälyksen säätimiä ei ole tarpeen käyttää, eikä niitä löydy uusimmistakaan moottoreista. Nokka-akselien kuluminen on niin ikään vähäistä, koska akselit pyörivät öljykylvyssä.

Hammashihnayhteys kampiakselin ja nokka-akselien välillä tarjoaa helpon venttiilinajoituksen säätömahdollisuuden imu- ja pakopuolelle erikseen. Nokka-akselit sijaitsevat erillisissä koteloissa kannen päällä, ja niiden laakerit eivät ole halkaistavissa vaan akselit asennetaan koteloihin päädystä. Tämän vuoksi myöskään nokka-akselien nokat eivät voi olla korkeammat kuin laakeripinnat, mikä rajoittaa maksiminoston noin 12 millimetriin.

Moottorissa on viisi runkolaakeria ja useimmissa malleissa taotut kiertokanget ja kampiakseli. Pysty TC:ssä on jakohihnan pyörittämä apuakseli, joka pyörittää hammasratastyyppistä öljypumppua ja käyttää joissain malleissa myös alkuperäistä polttoainepumppua ja virranjakajaa. Virranjakaja saattaa myös olla jommankumman nokka-akselin päässä tai nokka-akselikotelon päällä mallista riippuen.

Vino TC[muokkaa]

Uudempaa mallia olevat TC:t on valmistettu vuoden 1985 jälkeen. Näissä kaikissa imupuoli on vasemmalla puolella moottoria jakopäästä katsottuna, ja venttiilikoot ovat 43,5 mm / 36 mm. Turbomalleissa, esimerkiksi Fiat Croma Turbossa, on natriumtäytteiset pakoventtiilit ja pronssiset venttiilinohjaimet. Kaikki moottorit on kallistettu eteenpäin 20 astetta

Moottorin rakenne on samankaltainen kuin vanhan mallisessa koneessakin. Merkittävimpiä poikkeavuuksia kallistuskulman lisäksi on öljypumpun muuttuminen kampiakselilla sijaitsevaksi epäkeskotyyppiseksi, ja sitä myötä apuakselin poistuminen rakenteesta. Lohkoon ei siis myöskään ole mahdollista asentaa virranjakajaa. Muuten akselirakenne säilyi samana. Lancian moottoreissa on lisäksi yleensä tasapainoakselit.

Palotilat kannessa ovat merkittävästi erilaiset muotoilultaan, ja muutenkin kannen viimeistely on karkeampi kuin vanhanmallisessa moottorissa, ilmeisesti enemmän koneellisen valmistuksen vuoksi. Kannessa olevia paljealueita on levennetty, mikä tosin haittaa imuventtiilin virtausta. Imuventtiiliä on kuitenkin mahdollisuus 'kaivaa esiin' kaventamatta merkittävästi paljealueita, minkä jälkeen moottorin palotilat muistuttavatkin vanhan mallisessa moottorissa olevia. Leveä paljealue sallii ison puristussuhteen tai ahtopaineen käytön vähentäen nakutusta.

Uudemman mallisen moottorin kantta voi käyttää vanhan mallisessa alakerrassa ja päinvastoin, mutta esimerkiksi nokka-akselikotelot eivät ole vaihdettavissa kansityyppien välillä. Kannentiivisteessä on poikkeava rei'itys ja kannessa on eri kallistuskulma.

CHT[muokkaa]

Yksi kiinnostava versio oli CHT ("Controlled High Turbulence"). Se oli pääasiassa käytössä ensimmäisen sukupolven Fiat Cromassa ja siinä käytettiin muuttuva pituuksista imusarjaa, jolla saatiin aikaan parempi seossuhde matalilla kierroksilla ja osakaasulla [1]. Tämä tarkoitti jonkin verran parempaa polttoainetaloudellisuutta.

16-venttiiliset[muokkaa]

Vaikka 8-venttiilinen kansi onkin hengittävyydeltään erinomainen, suurempaa moottoritehojen kasvattamista varten suunniteltiin 16-venttiilinen kansi, jota käytettiin pääasiassa Lancian urheilullisemmissa malleissa. Moottori esiintyy yleensä polttoaineen suihkutuksella ja suorasytytyksellä varustettuna, näissä kaikissa oli yleensä enemmän kuin 150 hv tehoa. Turbomalleissa on lisäksi natriumtäytteiset pakoventtiilit. Suomessa nämä moottorit ja kannet ovat ikävä kyllä varsin harvinaisia, eikä osiakaan niihin saa kuin italialaisiin merkkeihin erikoistuneista liikkeistä. Italiasta suoraan tilaamalla tietysti kansia saa, kuten osiakin.

Kansi on muista moottoreista poiketen yksiosainen, ja nokka-akselit on laakeroitu kannen yläpintaan siten että toiset laakerin puoliskot ovat erillisissä laakerikuorissa. Tämä on aika yleinen tapa uudemmissa 16V-moottoreissa, eikä nokkien maksiminosto ole rajoitettu kuten esimerkiksi 8-venttiilisessä mallissa.

Kansi sopii suoraan mihin tahansa, myös vanhemman mallisen TC:n alakertaan. Alunperin 16V-koneissa, kuten uudemmissa Lancian moottoreissa yleensäkin on tasapainoakselit, jotka tasaavat moottorin käyntiä. Nämä akselit pyörivät moninkertaisella nopeudella kampiakseliin nähden, ja epäkeskeisyydellään kumoavat moottorin käyntivärinöitä. Suorituskykyyn niillä ei ole positiivista vaikutusta, joten kilpakäyttöön kyseisiä moottoreita rakennettaessa ne yleensä poistetaan.

Mikäli kantta aiotaan käyttää pystyyn asennetussa, vanhanmallisessa moottorissa, kannen öljyn paluukanavia on modifioitava jotta nokka-akselikoteloiden öljynpinta asettuu oikealle tasolle. Männissä täytyy tietysti olla oikeanlaiset syvennykset venttiileitä varten. 16V-moottorissa on erilainen hammastus jakohihnassa, joten jakohihnapyörät täytyy vaihtaa samanlaiselle hihnalle sopiviksi.

Venttiilien paininkuppirakenne on samanlainen kuin 8-venttiilisessä moottorissa, ja itse asiassa paininkupit ja säätölevyt ovat samoja kuin kaikissa muissakin Fiatin OHC-koneissa.

Käytetty[muokkaa]

Lampredin TC -moottori nähtiin ensimmäisenä Fiat 124 Coupéssa vuoden 1966 lopussa, mutta oli myöhemmin käytössä monessa eri autossa.

Fiat[muokkaa]

Lancia[muokkaa]

Morgan[muokkaa]

Alfa Romeo[muokkaa]

FSO[muokkaa]

Iskutilavuudet[muokkaa]

Iskutilavuus
(cm3)
Sylinterin halkaisija
(mm)
Iskunpituus
(mm)
Autot
1297 76 71,5 Lancia Beta, Fiat 131 Supermirafiori
1301 76,1 71,5 Lancia Beta
1367 78 71,5 Fiat 131 Supermirafiori [2], Fiat Uno 1.4TD [3]
1438 80 71,5 Lancia Beta; Fiat 124 Special T / Coupe / Spider
1585 84 71,5 Fiat 131 Supermirafiori / 132 / Argenta / Ritmo 105TC; Lancia Beta / Delta GT / Delta HF / Prisma
1592 80 79,2 Fiat 124 Special T / Coupe / Spider, Fiat 132; Lancia Beta; Polski Fiat 125p Monte Carlo
1608 80 80 Fiat 124 Coupe / Spider, Fiat 125
1698 82,6 79,2 Fiat Duna / Fiorino / Ritmo / Regata / Uno (Turbo)diesel
1756 84 79,2 Fiat 124 Coupe / Spider, Fiat 132 / Tipo / Tempra; Lancia Beta / Delta / Prisma / Dedra; Polski Fiat 125p Akropolis
1929 82,6 90 Fiat Bravo / Brava / Croma / Ducato / Ritmo / Regata / Tipo / Tempra; Lancia Delta / Dedra / Prisma (Turbo)diesel [4]
1995 84 90 Fiat Spider 2000 / 131 / 132 / Argenta / Strada / Ritmo / Regata / Croma / Tipo / Tempra / Coupé; Lancia Beta / Delta / Prisma / Dedra / Thema, FSO Polonez

Lähteet[muokkaa]

  1. "CHT" - Dizionario Tecnico dell'Automobilismo (Tekninen ajoneuvo tietosanakirja italialiaksi)
  2. Büschi, Hans-Ulrich: ”77”, Automobil Revue '82, s. 296. saksa, ranska, Bern, Sveitsi: Hallwag AG, 3. maaliskuuta 1982. ISBN 3-444-06062-9.
  3. Ward, Phil: Great Small Fiats. Veloce Publishing Ltd, 19. toukokuuta 2014. ISBN 9781845846961. Great Small Fiats - Phil Ward - Google-kirjat.
  4. https://www.theaa.com/staticdocs/pdf/carreports/AA_REPORTS/FIAT_TEMPRA_1.9_TDS_TURBO-DIESEL_R9205A.PDF

Linkit[muokkaa]