Nelitahtisen ottomoottorin suunnittelu ja valmistaminen
Hallivuori, Samuli (2015)
Hallivuori, Samuli
Turun ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201602041923
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201602041923
Tiivistelmä
Työn tarkoitus on suunnitella ja valmistaa toimiva nelitahtinen ottomoottori. Päälähteenä työlle toimii Oiva E. Eerolan kirja Polttomoottorit (1976).
Koska aihe on työläs, työstä pyritään karsimaan pois kaikki epäoleellinen. Kuitenkin pyritään pitämään valmiiden osien käyttö mahdollisimman vähäisenä. Suunnittelussa apuna käytetään Eerolan kirjasta löytyviä ohjeita ja kaavoja. Tärkeimmille osille lasketaan lujuudet mahdollisimman tarkasti mutta vähemmän tärkeät osat suunnitellaan valmiiden vastaavanlaisissa moottoreissa käytettävien osien perusteella. Jokaiseen osaan pyritään kuitenkin ottamaan mallia yhdestä tai useammasta valmiista osasta.
Tavoitteena on käytettävissä olevalla ajalla, rahoituksella ja tiedolla suunnitella ja valmistaa moottori, jonka päätavoitteena on toimivuus, luotettavuus ja korjattavuus. Suunnittelussa pyritään yksinkertaiseen rakenteeseen, helppoon valmistettavuuteen, valmiin tuotteen huollettavuuteen, kestävyyteen ja varmatoimisuuteen. Moottoria ei suunnitella mitään tiettyä käyttötarkoitusta varten, mutta se voidaan varustaa esimerkiksi hihnapyörällä generaattorin tai pumpun pyörittämiseen. Päätavoitteena ei varsinaisesti ole itse valmis moottori vaan sen suunnittelu- ja valmistusprosessien oppiminen ja niiden tuomien haasteiden selvittäminen.
Lopullisena työn tarkoituksena on työn tekijän tahto haastaa itsensä ja toteuttaa pitkäaikainen haave toimivan polttomoottorin suunnittelemisesta ja valmistamisesta. Työtä olisi voinut vielä helpottaa esimerkiksi suunnittelemalla työkierron kaksitahtiseksi ja jättämällä esimerkiksi painevoitelun pois. Moottorista kuitenkin haluttiin nelitahtinen ja painevoideltu rakenteen kiinnostavuuden ja kestävyyden vuoksi.
Työ kattaa perusmoottorin suunnittelun ja valmistamisen. Siihen kuuluvat pääosin moottorin lohko, sylinteri, sylinterikansi, venttiilikoneisto, mäntä, kampikoneisto ja voitelujärjestelmä. Koska työn tekemiseen käytettiin erittäin paljon aikaa ja vaivaa, tärkeimpiä laskuja, mittoja ja materiaaleja ei haluttu paljastaa.
Mukana työssä ovat myös Janne Lappi ja Reijo Virkki. Heidän osuutensa kattaa polttoaine-, pakokaasu-, käynnistys- ja sytytysjärjestelmät.
Koska aihe on työläs, työstä pyritään karsimaan pois kaikki epäoleellinen. Kuitenkin pyritään pitämään valmiiden osien käyttö mahdollisimman vähäisenä. Suunnittelussa apuna käytetään Eerolan kirjasta löytyviä ohjeita ja kaavoja. Tärkeimmille osille lasketaan lujuudet mahdollisimman tarkasti mutta vähemmän tärkeät osat suunnitellaan valmiiden vastaavanlaisissa moottoreissa käytettävien osien perusteella. Jokaiseen osaan pyritään kuitenkin ottamaan mallia yhdestä tai useammasta valmiista osasta.
Tavoitteena on käytettävissä olevalla ajalla, rahoituksella ja tiedolla suunnitella ja valmistaa moottori, jonka päätavoitteena on toimivuus, luotettavuus ja korjattavuus. Suunnittelussa pyritään yksinkertaiseen rakenteeseen, helppoon valmistettavuuteen, valmiin tuotteen huollettavuuteen, kestävyyteen ja varmatoimisuuteen. Moottoria ei suunnitella mitään tiettyä käyttötarkoitusta varten, mutta se voidaan varustaa esimerkiksi hihnapyörällä generaattorin tai pumpun pyörittämiseen. Päätavoitteena ei varsinaisesti ole itse valmis moottori vaan sen suunnittelu- ja valmistusprosessien oppiminen ja niiden tuomien haasteiden selvittäminen.
Lopullisena työn tarkoituksena on työn tekijän tahto haastaa itsensä ja toteuttaa pitkäaikainen haave toimivan polttomoottorin suunnittelemisesta ja valmistamisesta. Työtä olisi voinut vielä helpottaa esimerkiksi suunnittelemalla työkierron kaksitahtiseksi ja jättämällä esimerkiksi painevoitelun pois. Moottorista kuitenkin haluttiin nelitahtinen ja painevoideltu rakenteen kiinnostavuuden ja kestävyyden vuoksi.
Työ kattaa perusmoottorin suunnittelun ja valmistamisen. Siihen kuuluvat pääosin moottorin lohko, sylinteri, sylinterikansi, venttiilikoneisto, mäntä, kampikoneisto ja voitelujärjestelmä. Koska työn tekemiseen käytettiin erittäin paljon aikaa ja vaivaa, tärkeimpiä laskuja, mittoja ja materiaaleja ei haluttu paljastaa.
Mukana työssä ovat myös Janne Lappi ja Reijo Virkki. Heidän osuutensa kattaa polttoaine-, pakokaasu-, käynnistys- ja sytytysjärjestelmät.