Moottorin osat ja niiden toiminta

Olemme viime viikon ja tämän viikon käyneet teoriaa moottorista läpi. Viime viikon tiistaina pääsimme purkamaan moottoreita, jotka oli matkalla metallin keräykseen. Siitä on harjoitustehtäväkin Auton rakenne:perusteet-kurssilla.

Sylinteriryhmä

Sylinteri

Sylinterissä mäntä liikkuu.

Sylinterin hoonausjälki

Sylinterin hoonausjäljen avulla sylinterin sisäpintaan tarttuu paremmin öljyä.

Kampiakseli

Kampiakseli muuttaa ylösalas-liikkeen pyörimisliikkeeksi.

Vauhtipyörä (tuo hammasratasmainen pyörä tuolla taaempana..)

Vauhtipyörä varastoi moottorin pyöriessä liike-energiaa.

Kiertokanki

Kiertokanki liikuttaa mäntää sylinterissä kampiakselin avulla. Ylempi kuva on kierokangen halkasujäljestä. Palat katkaistaan/halkaistaan niin että ne murtuu jolloin palat eivät sovi minkään muiden palojen kanssa vaan niiden kuuluu olla yhdessä. Moottoria purkaessa kannattaa kiertokangen osat merkitä esim. numeroida niin ettei sekoita vääriä paloja yhteen.

Mäntä

Mäntä puristaa ilman ja polttoaineen seoksen sylinterissä.

Männän renkaat

Sitoo öljyä ja kun mäntä liikkuu sylinterissä ylös ja alas öljy levittyy männän renkaista sylinterin seinille jolloin mäntä liusuu paremmin sylinterissä.

Männäntappi

Männäntappi pitää kiertokangen männässä kiinni.

Kampiakselin laakeri

Kampiakselin laakeri takaa kampiakselin vapaan pyörimisen.

Öljypumppu

Öljypumppu pumppaa öljyä kierrätettäväksi moottoriin.

Öljynsuodattaminen jalka

Öljynsuodattimen jalka ohjaa öljyt letkuja pitkin moottoriin.

Sylinterikansi

Sylinterikannessa on venttiilit.

Venttiili ja venttiilin jousi

Imuventtiilin on tarkoitus antaa ilman ja polttoaineen seosta sylinteriin männän puristettavaksi ja pakoventtiilin on tarkoitus poistaa pakokaasut sylinteristä. Venttiilin jousi palauttaa venttiilin yläasentoon.

Venttiilin istukka

Venttiilin istukka tiivistää venttiilin sylinterikanteen.

Venttiilin ohjurikumi

Tiivistää venttiilin varren sylinterikanteen.

Venttiilin paininkuppi ja lukkokiila

Venttiilin painekuppi säätää venttiilinväliä. Lukkokiila lukitsee venttiilin paikoilleen.

Nokka-akseli

Nokka-akseli liikuttaa venttiileitä auki ja kiinni.

Moottoria purkaessa mittasimme myös mikrometrillä kampiakselin kaulan soikeutta ja työntömitalla sylinterin halkaisijan sekä iskunpituutta. 

Ylemmissä kuvassa on se mikrometri ja ylemmässä kuvassa sitä kalibroidaan (työkalun kalibrointi on tärkeää että työkalua käytettäessä tulee oikeat tulokset). Toisessa kuvassa jo mitataan kampikaselin kaulan soikeutta ja totesimme että kamiakselin kaula oli pyöreä, mikä oli erittäin hyvä. Jos kampiakselin kaula olisi ollut soikea, se olisi pitänyt vaihtaa.

Työntömitalla mitatessa sylinterin halkaisijaksi saimme 82,6 mm ja iskunpituudeksi 93,6 mm (iskunpituus on se pituus/matka minkä mäntä liikkuu sylinterissä). Näistä luvuista saamme laskettua iskuntilavuuden, mikä on tila minkä mäntä täyttää liikkuessaan yläkuolokohdan ja alakuolokohdan välillä. Iskuntilavuus saadaan laskemalla pohjan pinta-alan sekä iskunpituuden tulo.

Siis iskuntilavuudeksi saadaan 501'563.385kuutiomm eli 501.563385kuutiocm.

Nelitahtisen ottomoottorin toimintaperiaate:

1. Imutahti. Imutahdin aikana mäntä liikkuu sylinterissä yläkuolokohdasta (ykk) alakuolokohtaan (akk), jolloin sylinteriin syntyy alipaine tilavuuden kasvaessa. Ilman ja polttoaineen seos imeytyy sisään auki olevan imuventtiilin läpi. Imutahdissa imuventtiili avataan jo ennen kuin mäntä on yläkuolokohdassa ja suljetaan vasta alakuolokohdan jälkeen, jotta sylinteri täyttyisi ilman ja polttoaineen seoksesta paremmin.

2. Puristustahti. Mäntä liikkuu alakuolokohdasta yläkuolokohtaan. Koska venttiilit ovat kiinni ilman ja polttoaineen seos puristuu kokoon, jonka johdosta seos lämpenee ja sumuttunut polttoaine muuttuu kaasuksi. 

3. Työtahti. Venttiilit ovat edelleen kiinni. Puristettu ilman ja polttoaineen seos sytytetään palamaan sytytystulpan kipinällä, jolloin vapautuva palamislämpö nostaa painetta sylinterissä ja liikuttaa mäntää alaspäin. 

4. Poistotahti. Pakoventtiili aukeaa jo ennen kuin mäntä on alakuolokohdassa ja jäljellä oleva palamispaine työntää osan pakokaasuista pakoventtiilin läpi eteenpäin. Mäntä alkaa liikkumaan alakuolokohdasta yläkuolokohtaan työntäen samalla sylinteristä pakokaasuja pakoventtiilin läpi. Kaasujenvaihdon helpottamiseksi pakoventtiili sulkeutuu vasta vähän yläkuolokohdan jälkeen ja imuventtiili aukeaa jo ennen yläkuolokohtaa, venttiilit ovat siis hetken aikaa samaan aikaan auki mitä kutsutaan venttiilien limitykseksi.

(Kuva täältä.)