Ahtojärjestelmän mitoitus ja rakennus bensiinimoottoriin

Abstract

Tässä opinnäytetyössä mitoitettiin sopiva turboahdin ja muut ahtojärjestelmän komponentit Ford Scorpio Cosworth -henkilöautoon. Työn alussa käytiin läpi polttomoottorin ahtamiseen tarvittavat komponentit sekä niiden toiminta ja optimointi. Tarkimmin käytiin läpi itse turboahdin, jonka ympärille koko järjestelmä rakentuu.

Työssä laskettiin alan kirjallisuutta apuna käyttäen turboahtimen tarvittava ilmantuotto ja tulosten perusteella valittiin sopiva ahdin valmistajien katalogeista. Laskenta sekä ahtimen valinta toteutettiin myös kahden turboahtimen järjestelmälle.

Komponenttien sijoittelu ajoneuvon moottoritilaan suunniteltiin Creo 7.0 3D-sovelluksella. Ajoneuvon moottoritilan ja moottorin mallintamisen jälkeen sopivat komponentit voitiin suunnitella ja valita sekä sijoittaa 3D-kokoonpanoon. Työssä saatiin näin aikaan valmis pohja ahtojärjestelmän rakentamiselle.

Työn viimeisessä osiossa summataan työn tulokset ja esitetään perustelut sille, miksi ajoneuvoon päädyttiin lopulta mallintamaan yhden ahtimen järjestelmä. Lukijalle on myös lopussa annettu ohjeita vastaavan järjestelmän rakentamiseen, sekä tuotu esiin huomioon otettavia asioita polttomoottoria viritettäessä turboahtamalla.

In the thesis, suitable turbocharger and other components of the turbo system were dimensioned for a Ford Scorpio Cosworth passenger car. In the beginning of the work, the components required for turbocharging an internal combustion engine, as well as their operation and optimization, were reviewed.

In the work, the required air output of the turbocharger was calculated using industry literature, and based on the results, a suitable turbocharger was selected from the turbo manufacturers' catalogs. The calculation and selection of the turbocharger was also performed for a twin-turbo system.

The placement of the components to the vehicle's engine bay was dimensioned and designed using Creo 7.0 3D modeling software. After modeling the vehicle's engine bay and engine, suitable components were designed or searched from the available and placed in the 3D assembly. The work thus provided a ready basis for building a turbo system.

The final section of the work summarizes the results and presents the justifications for why it was ultimately decided to model a system with single turbo-charger for the particular vehicle. Reader is also given instructions for building a similar system, and things to consider when tuning an internal combustion engine with turbocharging are presented.