Formula Student -kilpa-auton moottorin kitkatutkimus
Ahola, Mikko (2008)
Ahola, Mikko
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2008
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200812084297
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200812084297
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tarkoituksena oli tutkia Helsingin Ammattikorkeakoulun, nykyisen Metropolia Ammattikorkeakoulun uuden Formula Student -luokan kilpa-auton, HPF008:n moottorin kitkahäviöitä ja pienentää niitä. Tavoitteena oli parantaa moottorin mekaanista hyötysuhdetta, joka osaltaan vaikuttaa moottorin suorituskykyyn merkittävästi..
Suunnittelu aloitettiin jo vuoden 2007 kilpa-autoon, jonka moottoriin pinnoitettiin testierä osia timanttipinnoitteella. Lisäksi kitkahäviöiden merkitystä tutkittiin laskemalla ja moottorin simulointiohjelman avulla. Erityisesti, kun siirryttiin turboahdetuista moottoreista vapaasti hengittäviin, on moottorin mekaaninen hyötysuhde erittäin isossa roolissa.
Moottorin häviöistä ei ole tehty aikaisempia insinööritöitä, eikä niitä ole kovin syvällisesti käsitelty muissakaan, yleisesti moottorista kertovissa töissä. Erityisesti nyt, kun simulointiohjelmat ovat iso osa tiimin uusien moottorien kehitystä, tulee lähtöarvojen mittaamiseen panostaa entistä enemmän. Tutkimuksen tuloksena tutkitun moottorin venttiilikoneiston tehohäviöt saatiin kartoitettua melko tarkasti ja eri osien vaikutus saatiin kartoitettua. Myös kokonaisen, toimivan moottorin mittaamiseen saatiin selkeyttä ja hyviä neuvoja tulevaisuutta ajatellen vaikka mitään varsinaisia tuloksia ei onnistuttu mittaamaan.
Suunnittelu aloitettiin jo vuoden 2007 kilpa-autoon, jonka moottoriin pinnoitettiin testierä osia timanttipinnoitteella. Lisäksi kitkahäviöiden merkitystä tutkittiin laskemalla ja moottorin simulointiohjelman avulla. Erityisesti, kun siirryttiin turboahdetuista moottoreista vapaasti hengittäviin, on moottorin mekaaninen hyötysuhde erittäin isossa roolissa.
Moottorin häviöistä ei ole tehty aikaisempia insinööritöitä, eikä niitä ole kovin syvällisesti käsitelty muissakaan, yleisesti moottorista kertovissa töissä. Erityisesti nyt, kun simulointiohjelmat ovat iso osa tiimin uusien moottorien kehitystä, tulee lähtöarvojen mittaamiseen panostaa entistä enemmän. Tutkimuksen tuloksena tutkitun moottorin venttiilikoneiston tehohäviöt saatiin kartoitettua melko tarkasti ja eri osien vaikutus saatiin kartoitettua. Myös kokonaisen, toimivan moottorin mittaamiseen saatiin selkeyttä ja hyviä neuvoja tulevaisuutta ajatellen vaikka mitään varsinaisia tuloksia ei onnistuttu mittaamaan.