Scania k82 moottori ja voimansiirto

[Vehje]

Terve kaikille!

Löytyykö täältä tietotaitoa pariin probleemaan?
Pari kysymystä olisi liittyen opinnäytetyöhön jota teen Scania k82 vm.1985 DP:n linja-autosta. Työssä tutkin moottorin kunnostuksen vaikutusta sen voimaan ja polttoainetalouteen sekä sen kannattavuutta(ts. milloin se maksaa itsensä takaisin). Voiman olen mitannut tarkalla kiihtyvyysmittauslaitteistolla sekä painon mittauksella(tietysti useilla mittauksilla).

Ensinnäkin onko kellään mitään hajua tuommoisen laitteen voimansiirron hyötysuhteesta? Henkilöautoissa(joissa moottori pitkittäin) hyötysuhde on 0,88-0,91. Luultavasti raskaan kaluston vaihteistossa ja perässä on hieman enemmän kitkaa kuin henkilöautossa. Kyseisessä Scaniassa on 10-vaihteinen Gs771-vaihteisto ja perä on R653 (taka-akseli AD90). Kiihtyvyysmittaukset on tehty 5-vaihteella(tai toisinsanoen 3L-vaihteella) joten voima välittyy planeettapyörästön kautta.

Toisena semmoinen kysymys, että kun olen laskenut autoa liikuttavan voiman ja vastavoimat, saanko moottorin vääntömomentin kertomalla voiman moottorin iskunpituudella(ja vähentämällä tietysti voimansiirron häviön)?

[motoku]

aika optimistiselta kuulostaa tuo voimansiirron hyötysuhde. busseissa lienee luokkaa 0.7-0.8. skaala on tosi laaja koska alustavariaatioita ja niistä johtuvia kardaaniripustuksia, kulmavaihteita, planeettapyörästöjä ristiniveliä ym on enemmän tai vähemmän.

ennätys taitaa olla venäläinen tiekarhu, johon etuveto oli tehty kardaaninpätkillä sen "runkokyttyrän" kautta... siihen verrattuna meidän bussin 5 ristikkoa ja 3 kannatinlaakeriakin kitkoineen on vielä vähän.

toinen kysymys onkin turhan haasteellinen näin tyhmälle.. periaatteessa käytettävissä oleva teho on vääntö*kierrosnopeus josta taas luulis irtoavan senhetkinen vääntömomentti jakamalla teho kierrosnopeudella ja korjaamalla hyötysuhteella. minä en pysty sanomaan onko iskunpituudella sinänsä merkitystä, sitkeitähän nuo pitkäiskuiset yleensä on... kas kun mä kävin vaan ammattikoulun ja siitäkin on aikaa:-)))

[Vehje]

Hyvä että sentään joku vastaa jotakin! Joo tuo hyötysuhde ,088-0,91 eli 9-12% hävikkiä on henkilöautolle annettu arvo ja vähän aavistelinkin että kyseisellä kamppeella se saattaisi olla jotain 15-20%. Onhan kyseessä kuitenkin takamoottorinen bussi jossa kardaani on aika tumppi ilman kannatinlaakeria ja eikä ristikkonivelten kulmatkaan ole järin poikkeavia suorasta linjasta.

Toiseen kysymykseen vielä selvennystä eli hommaa on lähdetty laskemaan sitä kautta, mikä voima kiihdyttää bussia. Nyt olen päässyt kohtaan, mikä voima välittyy renkaasta tiehen eli olen eliminoinut kaikki ajovastukset. Moottorin vääntömomentti ja teho lukee papereissa mutta nyt pitäisi saada selville se laskennallisesti toista kautta.

[konenikkari]

Uskon ja toivon että voimansiirtojen teorioihin vaikuttaa paljonkin kuljettaja ja hänen ammattitaitonsa.
Samalla autolla eri kuljettaja vaikuttaa ratkaisevasti mm. polttoaineen kulutukseen ja mm. vetolaitteiston kuormitukseen ja sitä myötä myös kestävyyteen.
Hyötysuhteiden teoreettista laskentaa haittaa siis
kuljettajan ominaistoiminnot( olipas sukkela sana).
Esimerkki auto jota olen ajellut, pienentää kulutustaan jopa 5L sadalla kilometrillä
jos kuljettaja osaa seurata moottorin ja vetolaitteiston kuormitusta tilanteen mukaan.
Painava lini kun omalla massallaan kulkee edullisissa olosuhteissa
liiankin helposti mm. ylinopeutta.
Siis alamäessä ajetaan nopeuden limiitillä ja ylämäessä ei välttämättä koeteta säilyttää maksimi nopeutta.
Ja jos kuormitus tilanteessa koettaa säilyttää mittarinopeutta, polttoainetta ja vetolaitteistoon kohdistuvaa kuormaa voi lisätä,tarpeettomankin paljon.
Oma arvonsa on tietenkin myös teoreettisella tutkimuksella.
Ilman sitä ei synny vähemmän kuluttavia autoja
Noissa automaattilaatikoissa saattaisi hyvinkin helppoa olla
mitata esim. vetolaitteiston kuormaa, jolla taas voisi ohjata kaasun käyttöä, kuljettajasta riippumatta.

[Zyke64]

Ei se ole ihan heleppo tuo vääntömomentin laskeminen moottorilla. Pitää tietää moottorin pyörivät massat ja toisaalta työteho, joka koostuu polttoaineen energiasta, moottorin tilavuudesta; männän pinta-alasta ja iskun pituudesta ja ehkä tärkein, puristussuhteesta. Eli millaisen voiman yksi sylinteri pystyy tuottamaan kampiakselin pyöritykseen. Siis polttoaineen ruiskutuksen puristustilanteessa tuottama energia, jolla mäntä pakotetaan liikkumaan alapäin. Siitä tulee liike-energia, jonka kautta teho saadaan. Sitten seuraavaksi moottorin pyöritettävät massat, jotka "varastoivat " energiaa, sen kautta tulee vääntömomentti. Eli mitä suuremmat massat, sitä suurempi vääntömomentti. Vauhtipyörä on surin tähän vaikuttava tekijä. Aikoinaan kilpamoottoreita rakentaessa tämä tuli todettua moneen kertaan, kun vauhtipyörän painolla haettiin optimitilaa moottorin kierrosherkkyyden ja väännön suhteen.

Jos meinaat moottorivalmistajan vääntömomentin osoittaa laskemalla, niin Fysiikankirja esiin. Energian säilyminen mielessä laskemaan. Newton'in Iisakkia unohtamatta energian ja Voiman kaavat käyttöön. Ei ole ihan helppoa, muttei mahdotontakaan. F=ma, F=1/2mv2, voiman peruskaavat. ja niitä purkamaan...

On noista Insinööriopinnoista aikaa, mutta sen verran voi todeta, että haastetta on. Teorian ja käytännön kohtaamisen osoittaminen voi olla vaikeaa, jopa mahdotonta, kun siihen eivät pysty edes valmistajat; Jos vertaat ilmoitettuja tehdasarvoja ja käytännössä esim. dynamometrissä mitattuja arvoja niin yleensä mitatut arvot jäävät poikkukseutta alle teoreettisten.

Mutta onnea yritykseen, hyvän aiheen olet valinnut, ja seuraan innolla kehitystä tämän tiimoilta. Joten anna kuulua!!

[Vehje]

Noniin! Miten lie on mitattu tehtaan ilmoittama 815Nm@1500r/min? Luultavasti vauhtipyörältä ilman lisälaitteita?

No, kuitenkin tänäaamuna aloin miettimään, miten tuon laskisi. Olen laskenut renkaasta tienpintaan välittyvän voiman 8149,9N jonka voin laskea jonka voin laskea pyörän momentiksi kertomalla sen pyörän dynaamisella säteellä(säde navasta asfalttiin, esim. 0,5m) jolloin saan pyörän vääntömomentiksi 4074Nm. Testin tuloksista voin laskea, että 5-vaihteella kun nopeus on 16,67m/s on kierrokset tasan 1500r/min. Pyörän pyörintänopeuden voin laskea laskemalla ensin renkaan dynaamisen vierintäkehän ja jakamalla sen nopeudella 16,67m/s. Pyörimisnopeudeksi tulee 5,31r/s eli 318r/min. Sitten lasken moottorin ja pyörän välisen välityssuhteen joka on 4,71. Moottorin momentti ilman voimansiirron häviötä=pyörän vääntömomentti/välityssuhde eli 4074,95Nm/4,71=865,34Nm@1500r/min. Vai meniköhän ihan mettään.

Laskuissa on vielä paljon hiomista, esim. tarkemman välityssuhteen saan laskemalla vaihteiston ja perän välityssuhteilla ja vastavoimia ei ole laskettu ihan tarkalleen tuohon 16,67m/s nopeuteen. Ja nuo vastavoimat ei ikinä ole prikulleen oikeat riippuen myötä- tai vastatuulesta, mäestä tai alamäestä jne...

[Vehje]

Eli siis vaihde on ollu testeissä 8. Ei 5 niinku oon kertonut. Mutta tuokin 8 vaihde kulkee planeettapyörästön kautta kun tuo Scanian loota on mikä on eli 7 ja 8 ovat planeetan kautta, 9 ja 10 planeetta lukittuna.

Ja laskujen mukaan perä ei olekkaan R653(v-suhde:3,89:1) vaan se on R750(3,46) jota saa ohjekirjan mukaan vain DS11-moottoriselle alustalle. Autohan on vahna Pohjolan Turistiauto Oy:n kulkine ja pitkille matkoille tehty joten aavikkoperä vaihdettu varmaan jälkikäteen...

[Vehje]

Tähän päivitystä, valmistuin n. vuosi sitten ja opinnäytetyönä tuo Scania K82 Delta Planin valmistama Delta Star vm. 85. Työ saattaa ehkä näyttää vähän amismaiselta mutta valmistuin kuitenkin insinööriksi amk:sta lukiopohjalta

https://publications.theseus.fi/bitstre ... sequence=1

[motoku]

onnittelut!
näiden periaateasioiden ymmärtäminen ja oikeiden johtopäätösten tekeminen esim firman kalustoasioissa saattaa ratkaista melko pitkälle sen, onko kädessä leipä vai vekseli.
onnitteluni, jaksoit rähjätä teknillisen läpi. muutaman kerran siirsin omaa opiskelupaikkaani kunnes ilmoitin etten koskaan tule...

[Zyke64]

Onnittelut! ja tervetuloa joukkoon Vuosien saatossa tosin huomaat, ettei insinööri ole ihmistä kummempi