Työkonedieselmoottorin venttiilinajoitustutkimus

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia erilaisten Miller-ajoitukseen perustuvien nokka-akseleiden ja kaksivaiheturboahtimen vaikutusta pakokaasupäästöihin. Tar-kastelun kohteina olivat polttoaineen ominaiskulutus, typen oksidi- ja hiukkas-päästöt sekä savutus. Tutkimus suoritettiin kokeellisena Turun ammattikorkeakoulun moottorintutkimus-laboratoriossa AGCO Sisu Power Oy:n toimittamalla 74 CTA –työkonediesel-moottorilla. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa vertailtiin neljää eri nokka-akselia ja turbo-ahdinkokoonpanoa toisiinsa. Nokka-akseleiden väliset erot muodostuivat imuventtii-lien sulkeutumisajankohdasta, avautumishetkestä sekä aukioloajasta. Turboahtimina käytettiin yksivaihe- ja kaksivaiheahdinta. Tutkimuksen toisessa vaiheessa polttoaineen ruiskutusparametrejä säädettiin siten, että polttoaineen ominaiskulutus pieneni. Tämän jälkeen tutkimusajot suoritettiin uudestaan ja niistä saatuja tuloksia verrattiin ennen ruiskutusparametrien säätöä saa-tuihin tuloksiin. Tutkimuksen tuloksena typen oksidipäästöt pienenivät mutta polttoaineen ominais-kulutus ja hiukkaspäästöt lisääntyivät.

The aim of this thesis was to study the effects of Miller timing based camshafts and a two-stage turbocharger on the exhaust emissions of an off-road diesel engine. The work was performed in co-operation with AGCO Sisu Power Inc. and the measurements were carried out at the engine research laboratory of Turku University of Applied Sciences. The engine was a 74 CTA off-road diesel engine. In the first part of the study, four different camshaft and turbocharger assemblies were investigated. The camshafts had different types of intake valve closing timings, opening times and opening periods. In the second part of the study the injection parameters were adjusted to reduce specific fuel consumption. After the adjustment, the measurements were conducted again and the emissions were compared with those determined before adjusting the injection parameters. The nitrogen oxides emissions were reduced but at the same time specific fuel consumption and particulate emissions were increased.