Turboahtaminen : sopivan ahtimen valinta ottomoottorille

Abstract

Tämän opinnäytetyön taustalla on turboahtamiseen liittyvä autoprojekti, johon oli tarve selvittää sopivan ahtimen koko. Työssä käsitellään turboahtamisen teoriaa sisältäen turboahtimen rakenteen, laskentaan tarvittavat kaavat sekä laskuesimerkin. Lisäksi työstä käy ilmi vinkkejä turboahtimen asennukseen sekä toimivan kokoonpanon rakentamiseen käytännössä.

Työn laskennallisessa osuudessa laskettiin moottorin tarvitsema ilmamäärä huipputeholla, minkä jälkeen ilmamäärää verrattiin turboahtimen kompressorin tuottoon. Laskennassa on käytetty esimerkkinä toimivan auton lukuarvoja, mutta osa suureista on kuitenkin arvioituja tietojen heikon saatavuuden vuoksi. Vaikka osa laskennan suureista on arvioituja, voi tuloksista päätellä ahdinvalinnan onnistuneen, sillä ahtimen kokoluokka riittää teoreettisesti tehotavoitteeseen. Lisäksi kokoonpanon toimivuus käytännössä vaikuttaa erittäin hyvältä.

Autoon valittiin loppujen lopuksi eri ahdin kuin opinnäytetyössä oli tarkastelussa. Päätökseen vaikutti halvempi hankintahinta, joka jättää enemmän rahaa käytettäväksi toisille projektin osa-alueille. Valitun ahtimen yksinkertaisempi rakenne mahdollistaa myös huoltamisen itse, ja ahtimessa käytetyt osat ovat yleisiä, jolloin niiden saatavuus on parempi.

Työssä olisi voinut saada parempia tuloksia esimerkiksi dynamometrillä mitatulla teholla, jolloin tehotavoitteeseen pääsyn olisi voinut todentaa. Lisäksi useampaa eri kokoista ahdinta vertailemalla, olisi ahtimen koon käytännön vaikutuksia pystynyt todistamaan paremmin.

The purpose of this thesis was to gather information about the process of picking a right size turbocharger for a specific internal combustion engine. The thesis consists of the functioning and the structures of a turbocharger, the needed formulas and an example of choosing a suitable turbocharger by calculating.

The needed data was collected from a real project car build so that the theoretical results could be compared with the reality. The first stage of this thesis was to get the car running and driving. That made collecting the data possible. After that it was time to calculate and compare the results.

As for the result, it can be said that the theoretical calculations gave a good idea what kind of a turbocharger to choose. At the end of this thesis, it is considered how well do the calculations match with the wanted features, although approximations were used with some of the variables.

Even though a good turbocharger was found by calculating, different manufacturers charger was chosen for the car. That was because of the cheaper price, better maintenance possibilities and better spare parts availability. It would be interesting to test the car with multiple different sized chargers and for example see the affect of a smaller size charger. In addition, this thesis could have had results of the gained power just to conclude if the set goal was achieved.