Development of a Spark Plug Seat and Thread Cleaning Tool

Abstract

This thesis focuses on the development of a cleaning tool for the spark plug sealing surface and thread surface in Wärtsilä spark-ignited gas engines. The work was carried out for Wärtsilä Finland Oy and aims to provide a reliable method for cleaning the spark plug sealing surface and thread surface.

The objective was to design a tool that could effectively remove carbon deposits and other contaminations without causing damage to the threads or sealing surfaces, while also removing the debris from the area.

In this thesis are different concepts presented, along with the chosen concept that combines a vacuum system for debris removal with a mechanical cleaning approach using a thread tap and scouring pad.

The tool was developed through concept evaluation and prototype testing. The process involved CAD modeling, abrasive material selection, and practical testing on real engine parts. User feedback and performance evaluations were considered to refine the design and ensure functional reliability.

This thesis contributes to improved maintenance procedures, extended engine component lifetime, enhanced ease of use for maintenance personnel, and the prevention of future engine component failures by ensuring proper cleaning of the spark plug sealing and thread surfaces.

Detta examensarbete fokuserar på utvecklingen av ett rengöringsverktyg för tändstiftets tätningsyta och gängor i Wärtsiläs gasmotorer. Arbetet utfördes för Wärtsilä Finland Oy och ämnade förse en pålitlig metod för rengöring av tändstiftets tätningsyta och gängor.

Målet var att konstruera ett verktyg som effektivt kunde avlägsna kolavlagringar och andra föroreningar utan att orsaka skador på gängorna och tätningsytan, samtidigt som föroreningarna avlägsnas.

I detta examensarbete presenteras olika koncept, tillsammans med det valda konceptet som kombinerar ett vakuumsystem för bortföringen av föroreningarna med en mekanisk rengöringsmetod som använder en gängtapp och en slipprodukt.

Verktyget utvecklades genom konceptutvärdering och prototyptestning. Processen involverade CAD-modellering, val av slipmaterial och praktiska tester på verkliga motorkomponenter. Användarfeedback och resultatutvärderingar beaktades för att förbättra designen och säkerställa effektiv funktionalitet.

Detta examensarbete bidrar till förbättrade underhållstekniker, förlängd livslängd för motorkomponenter, ökad användarvänlighet för användare samt förebyggande av framtida motorkomponentsfel genom att säkerställa korrekt rengöring av tändstiftets tätnings ytan och gängor.

Tämä opinnäytetyö keskittyy sytytystulpan tiivistyspinnan ja kierreosan puhdistustyökalun kehittämiseen Wärtsilän kaasumoottoreissa. Työ on tehty Wärtsilä Finland Oy:lle ja sen tavoitteena on tarjota luotettava menetelmä sytytystulpan tiivistyspinnan ja kierteiden puhdistamiseen.

Tavoitteena oli suunnitella työkalu, joka tehokkaasti poistaa hiilikertymät ja muut epäpuhtaudet vahingoittamatta kierteitä tai tiivistyspintaa, samalla kun epäpuhtaudet poistetaan alueelta. Tässä opinnäytetyössä esitellään eri konseptivaihtoehtoja sekä valittu konsepti, joka yhdistää alipainejärjestelmän epäpuhtauksien poistamiseen ja mekaanisen puhdistusmenetelmän, jossa käytetään kierretappia ja hiontatuotetta.

Työkalu kehitettiin konseptin arvioinnin ja prototyyppitestauksen kautta. Prosessi sisälsi CADmallinnusta, hiontamateriaalin valintaa ja käytännön testauksia todellisilla moottorikomponenteilla. Käyttäjäpalautetta ja suorituskyvyn arviointeja hyödynnettiin suunnittelun parantamiseksi ja toiminnallisen luotettavuuden varmistamiseksi.

Tämä opinnäytetyö edistää huoltomenetelmien kehittämistä, moottorikomponenttien käyttöiän pidentämistä, huoltohenkilöstön käyttömukavuutta sekä tulevien moottorivaurioiden ennaltaehkäisyä varmistamalla sytytystulpan tiivistyspintojen ja kierteiden asianmukaisen puhdistuksen.