Käynnistysilmajärjestelmän kehittäminen

Abstract

Aiheen antaja on Wärtsilä Finland R&D tuotekehitysyksikkö. Tämän työn tarkoi-tus on löytää lyhyin tie ohjauspaineilmakanaville käytettäessä uutta ohjausilman jakosysteemiä paineilmakäynnistyksessä. Uusi ilmanjakaja hyödyntää VIC- eli imuventtiilin ajoitus- yksikön mekaanista liikettä. Myös kallis alumiiniprofiili ha-luttiin korvata halvemmalla ratkaisulla.

Tavoitteena oli vähentää pitkien ohjausilmakanavien viiveestä johtuvaa suurta ilman kulutusta. Ilmaa kuljettava alumiiniprofiili moottorin päällä tulee suunnitella uusiksi. Koska alkuperäisessä kanavassa kulkee sekä varsinainen käynnistysilma että jokaisen sylinterin ohjausilma erillisissä kanavissa, täytyy suunnitella ratkaisu, jossa käytettäisiin vain yhtä kanavaa. Ohjausilma tullaan ottamaan paikallisesti jokaiselle sylinterinkannelle samasta kanavasta. Ohjausilma viedään sylinte-rinkanteen VIC- yksikön kautta. Ratkaisuksi on suunniteltu joko uudestaan muo-toiltu kevyempi ja halvempi alumiiniprofiili, tai teräsputkista ja valurautaisesta liitoskappaleesta valmistettua ratkaisua.

Kaksi alumiiniprofiilin versiota suunniteltiin ja niiden molempien paino laski noin 20 prosenttia. Myös pursotushinta laski saman verran. Kaikkein halvimmaksi ver-sioksi osoittautui kuitenkin teräsputkirakenne valurautaisella liittimellään. Sen hinnaksi jäi ainoastaan 10.5 prosenttia alkuperäisestä alumiiniprofiilista.

The subject was given by Wärtsilä Finland R&D department. Purpose of this re-search is to find out shorter path for control air channels when new starting air distribution system in 32E engine is applied. The new distribution system utilizes VIC (variable inlet valve control)- units mechanical elevation.

When goal was to decrease air loss due to pneumatic delay of long channels, air profile on engine block had to be re designed. The original air profile consisting main starting air channel and controlling channels, had to be designed without control channels. In new system only one main channel is brought on engine block. Control air is taken from main channel to cylinderhear through VIC. Two solution was found. One was to modify profile either to I-shape or to hollowed from center - shape. Another solution was to design new iron pipe line with self supporting cast iron joint part.

New aluminium profiles was designed and extrusion weight of both version was decreased by 20 percents. Extrusion price was also lowered by 20 percents. New solution consisting steel pipes and cast iron jointing part was found to be the cheapest solution. Its total cost was only 10.5 percents of the original system.