Mittalaite kiihdytysradan olosuhteiden analysointiin

Abstract

Tämän insinöörityön tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa mittalaite, jonka avulla voidaan mitata kiihdytysradan kitkakerrointa. Mittaustulosten avulla radasta voidaan luoda profiili, joka kuvaa kitkakerrointa matkan funktiona. Kitkamittauksen lisäksi mittalaitteeseen rakennettiin sääasema ja sitä varten luotiin Excel-pohjainen laskentaohjelma.

Ajoneuvon säätäminen on tärkeää kiihdytysajoissa. Muutuvat sääolosuhteet sekä ratojen väliset erot vaikuttavat paljon auton säätöjen valintaan. Työssä tarkastellaan kumikitkan ominaisuuksia sekä esitellään erilaisia menetelmiä tienpinnan kitkan mittaamiselle. Näitä menetelmiä vertailemalla päädyttiin valmistamaan mittalaite, jossa kitkan mittaus tapahtuu vetämällä mittakelkkaa rataa vasten ja mittaamalla siihen tarvittavaa voimaa. Työssä perehdytään mittalaitteen valmistukseen sekä sen komponenttien valintaan.

Lisäksi työssä tarkastellaan sääolosuhteiden vaikutusta polttomoottorin tuottamaan tehoon sekä erilaisia tapoja kuvata sääolosuhteita.

Insinöörityön lopputuloksena syntyi mittalaite, jonka avulla voidaan tulevana kilpailukautena mitata sekä kilparadan kitkaa että sääolosuhteita. Lisäksi insinöörityön tuloksena syntyi yksinkertainen Excel-laskentaohjelma, jonka avulla voidaan sääaseman tietojen perusteella laskea lisää säätämisen kannalta oleellisia tietoja.

The purpose of this thesis was to design and produce a measuring instrument to measure the friction of a drag strip. With the results of a measurement, a profile which illustrates the friction of the track as a function of distance can be made. In addition to the friction measurements, a weather station is also included in the measuring instrument. An Excel-based calculation program is also made to help processing information acquired from the weather station.

Tuning the vehicle is important in a drag race. Altering weather conditions and the differences between venues are an important factor when deciding the initial tune up of the vehicle. This thesis examines the properties of rubber friction and presents different ways of measuring friction. After comparing these options, a decision was made to measure the friction using a weighted sled dragged across the surface of the drag strip. This thesis describes the manufacturing process and selection of components.

This thesis also examines the effects that weather conditions have on an internal combustion engine and different ways to express those conditions.

As a result of this thesis a measuring instrument was produced. It will be used to measure friction and weather conditions during the upcoming drag racing season. In addition to the instrument, also a simple Excel-based calculation program was made to process the data acquired from the weather station and to further use the processed data to help tune the race car.