Kiertokangen laakerin elastohydrodynaamisen voitelun simulointi nitrometaanimoottorissa
Myllylä, olli (2019)
Myllylä, olli
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019060314401
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019060314401
Tiivistelmä
Työssä selvitettiin nitrometaanikäyttöisen kiihdytysmoottoripyörän kiertokangen laakeroinnin ongelmia kiihdytysajon aikana. Moottoriin on suunniteltu kampiakselin mitoituksen muuttamista ja työssä simuloidaan liukulaakerin voitelu tälle uudelle mitoitukselle. Kiertokangen liukulaakerin tutkiminen vaatii monimutkaista elastohydrodynaamista laskentaa, jossa otetaan huomioon materiaalien elastiset muutokset kuormituksessa. Työssä selvitettiin uuden liukulaakerin kestävyys simuloinnin avulla. Toimeksiantajana on Fuel Express Oy.
Työ alkoi tutustumalla hydrodynaamisten laakerien perusperiaatteisiin. Näissä laakereissa akseli ja laakeri eivät ole kosketuksissa, vaan voitelu kannattelee kuorman. Työn moottorin todellisessa tilanteessa näin ei kuitenkaan ole ollut, ja tässä työssä varmistetaan, että uudessa akselissa voitelu kannattelee voiman. Työhön saatiin Oulun ammattikorkeakoulun yhteistyökumppanin avulla suorittaa simulaatiot AVL Excite -ohjelmalla. Ohjelman simulointia varten moottorista kerättiin mitatut kaasupainearvot kiertymäkulman mukaan ja oleelliset geometriset arvot kampiakselista, kiertokangesta ja männästä.
Liukulaakerista suoritettiin onnistuneesti elastohydrodynaamiset simulaatiot kerätyillä tiedoilla. Tulosten mukaan uuden akselin liukulaakerin voitelu tulisi kestää moottorin kuormitus simulaation tilanteessa. Öljykalvon paksuus jää minimiviitearvojen yläpuolelle maksimikuormituksessa. Tietojen rajallisuus kuitenkin rajoitti simulaation laajuutta. Tulokset rajoittuivat mitatulle kierrosalueelle lähellä maksimipainealuetta sekä erilaisille öljyn ominaisuuksille ja käyttöolosuhteille
Työ alkoi tutustumalla hydrodynaamisten laakerien perusperiaatteisiin. Näissä laakereissa akseli ja laakeri eivät ole kosketuksissa, vaan voitelu kannattelee kuorman. Työn moottorin todellisessa tilanteessa näin ei kuitenkaan ole ollut, ja tässä työssä varmistetaan, että uudessa akselissa voitelu kannattelee voiman. Työhön saatiin Oulun ammattikorkeakoulun yhteistyökumppanin avulla suorittaa simulaatiot AVL Excite -ohjelmalla. Ohjelman simulointia varten moottorista kerättiin mitatut kaasupainearvot kiertymäkulman mukaan ja oleelliset geometriset arvot kampiakselista, kiertokangesta ja männästä.
Liukulaakerista suoritettiin onnistuneesti elastohydrodynaamiset simulaatiot kerätyillä tiedoilla. Tulosten mukaan uuden akselin liukulaakerin voitelu tulisi kestää moottorin kuormitus simulaation tilanteessa. Öljykalvon paksuus jää minimiviitearvojen yläpuolelle maksimikuormituksessa. Tietojen rajallisuus kuitenkin rajoitti simulaation laajuutta. Tulokset rajoittuivat mitatulle kierrosalueelle lähellä maksimipainealuetta sekä erilaisille öljyn ominaisuuksille ja käyttöolosuhteille