Moottorikelkan iskunvaimentimen suunnittelu ja tuotekehitys

Abstract

Tämän insinöörityön tarkoituksena oli suunnitella iskunvaimennin moottorikelkan jousituskonstruktioon. Työn lähtökohtana olivat eri iskunvaimenninvalmistajien ilmoittamat tiedot. Työssä hyödynnettiin kilpa- ja normaalikäyttöön tarkoitettujen iskunvaimentimien kehitysversioista testaamalla saatuja tietoja ja kokemuksia.

Työssä käsiteltiin iskunvaimentimen rakennetta, sekä perehdyttiin tarkemmin testaus- ja suunnittelumenetelmiin. Iskunvaimentimen valinta ja mitoitus on tärkeä osa jousituskonstruktiota. Valintaan vaikuttaa koko moottorikelkan alustageometria, joten lopulliset vaimennusarvot tullaan löytämään vasta huolellisella testaamisella ja säätämisellä. Lisäksi työssä käsitellään moottorikelkan jousitusta, koska oikean jousivakion valinta on iskunvaimentimen toiminnan kannalta merkittävä.

Suunnittelussa jouduttiin tekemään kompromissi käyttöolosuhteiden kannalta, joten työssä keskityttiin kilpakäyttöön tarkoitetun iskunvaimentimen suunnitteluun. Lopputuloksena saatu iskunvaimennin ja sopivalla jousivakiolla valmistettu jousi vaikutti erittäin toimivalta ratkaisulta.

Tämä työ on tarkoitettu teoriapohjaksi ja apuvälineeksi moottorikelkkojen jousitusjärjestelmää suunnitteleville ja iskunvaimentimien säätämisestä kiinnostuneille henkilöille. Kuitenkin suunnittelussa on muistettava kaikkien laskennallisten arvojen olevan vain ohjeellisia ja suuntaa antavia. Suunnittelutyössä joudutaan tekemään paljon oletuksia, joten lopulliset iskunvaimentimen kannalta tehtävät säädöt ja muutokset tehdään aina huolellisen testaamisen jälkeen. Eri kelkkamalleissa käytetään vaimennusarvoiltaan hyvinkin erilaisia iskunvaimentimia, joten ei voida olettaa niiden sopivan yhteen. Koko systeemin toimivuuden kannalta on siis tärkeää ottaa huomioon kelkan fysikaaliset arvot, sekä valmistajan ilmoittamat tekniset tiedot. Halutut ajo-ominaisuudet, sekä käyttöolosuhteet on selvitettävä ennen iskunvaimentimen suunnittelun aloittamista.

The aim of this Bachelor´s thesis was to design a shock absorber for the suspension structure of a snowmobile. This thesis is based on the data provided by various shock absorber manufacturers. The thesis makes use of the experience and data achieved by means of testing the development versions of shock absorbers for both racetrack and regular use.

This thesis deals with the structure of a shock absorber. More specifically, it focuses on relevant testing and design methods. Selection and dimensioning of a shock absorber are a crucial part of the suspension structure. The selection is dictated by the chassis geometry of a snowmobile. Therefore, the final attenuation values may only be found by means of careful testing and adjusting. As the selection of the right spring constant is important for the proper functioning of a shock absorber, this thesis must also deal with the suspension of a snowmobile.

It was necessary to narrow down the intended use environment and to focus solely on a racetrack model. As a result, a shock absorber and a spring with a suitable spring constant, appeared to be, a very workable suspension solution.

In conclusion, the purpose of this thesis is to act as a theoretical foundation and to assist those interested in the design and adjusting process of shock absorbers and suspension systems. However, it is mandatory to bear in mind that all values are of indicative nature. In the design process one has to do several assumptions. Therefore, the final adjusting is made only by virtue of careful and deliberate testing. Attenuation values of shock absorbers in different snowmobiles are crucially different. Accordingly, the compatibility between different models is challenging. In order to achieve the desired result, it is important to take into consideration, inter alia, the numerical values and the technical data provided by manufacturers. Preferred driving features and the operating environment must be known before the commencement of the design process.