• dieselmoottori
• suorituskyky
• Turboahdin

Jatkuvasti tiukentuvat päästömääräykset asettavat polttomoottorivalmistajille vaatimuksen siirtyä vähäpäästöisimpiin ratkaisuihin. Akku- ja vetyteknologia on kehittynyt huimasti viime vuosina, mutta työkoneiden voimanlähteenä dieselmoottori on edelleen kiistämättä suosituin. Dieselmoottori tarjoaa  suuren vääntömomentin ja luotettavuutta vaativiin olosuhteisiin ja haastaviin työtehtäviin. Suosiostaan huolimatta myös dieselmoottoria on kehitettävä vähäpäästöisemmäksi ja polttoainetaloudellisemmaksi, mutta säilyttäen dieselmoottorin edut.

Turboahdin parantaa moottorin suorituskykyä nostamalla moottorin imuilman tiheyttä ja mahdollistaa suuremman polttoainemäärän polttamisen puhtaammin. Turboahtimen tulee toimia mekaanisesti oikein ja olla mitoitettu moottorille oikein, jotta ahtamisella saavutettaisiin kaikki potentiaalinen hyöty. AGCO Power 44 Heavy Duty -moottorille suoritettiin turboahtimen öljynkierron tutkimus, sekä turboahdintutkimus.

Öljynkierron tutkimuksella varmistetaan ahtimen toimivuutta

Turboahtimen laakeripesään on moottorilta öljynkierto, jonka tarkoituksena on voidella akselin laakeria. Öljynkierron sujuvuus on tärkeä, sillä liian vähäinen öljymäärä kuluttaa osia ja liian suuri öljymäärä aiheuttaa laakeripesän tulvimista.  

Tutkimus toteutettiin paine-eromittauksin moottorin kampikammion ja kompressoripesän jälkeisen ahtoputken välillä, kun tarkasteltiin ahtimen kompressoripesän tiivistyksen toimivuutta, sekä kampikammion ja öljyn paluuputken välillä, kun tarkasteltiin öljyn paluuta laakeripesästä takaisin moottorille. Moottoria ajettiin pyörrevirtajarrussa ja testattavana oli useita paluuputkimalleja, joiden vaikutusta paine-eroihin tutkittiin. Tarkastelun kohteena oli myös putken paluuliitäntä ja sen mahdollinen vaikutus öljynkiertoon.

Lopputuloksena havaittiin, että paluuputken mallilla on vaikutusta öljynkierron sujuvuuteen, ja avarammalla paluuliitännällä saavutettiin huomattavasti pienempi paine-ero kampikammion ja öljyn paluuputken välillä, mikä työssä oli tavoitteena.

Turboahdinpäivityksillä parannuksia moottorin suorituskykyyn

Ahdinvalmistajat tuovat markkinoille jatkuvasti uusia ja paranneltuja ahdinmalleja ja moottorivalmistajien on ajoittain testattava näitä uusia ahdinmalleja, sillä niillä voi olla suuri vaikutus moottorin suorituskykyyn sekä päästöihin. Opinnäytetyön toisena osana oli tehdä samalle moottorille turboahdintutkimus. Kolmea eri ahdinta verrattiin keskenään tekemällä jokaiselle ahtimelle samat testisyklit samoilla moottorin säädöillä. Testiajot sisälsivät tasaisia ajosyklejä, sekä ajosyklejä, joissa kuormitusta ja kierroslukua vaihdeltiin nopeasti, jotta saatiin selville ahtimien reagointikyky eri tilanteissa.

Tuloksista selvisi, että kaksi ahtimista oli suoritusarvoiltaan hyvin lähellä toisiaan. Yhdellä ahtimella saavutettiin parhaimmat tulokset tasaisissa testeissä, mutta samalla huonoimmat tulokset nopean kierrosluvun ja kuormituksen vaihtelun testeissä.

Lähteet

Puraja, J. (2026). Työkonedieselmoottorin turboahtimen öljynkierron optimointi ja turboahdintutkimus – Theseus. Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.
Kuva: AGCO Power Oy