Äidinkielen "Harjoitusopinnäytetyö" Ford Mondeon kannen koneistamisesta

Kannen suoristus/koneistus

            

1. Johdanto

Tämä teksti kertoo moottorin kieron sylinterikannen suoristamisesta.
Kiero sylinterikansi tarkoittaa sitä kun moottori on käynyt liian kuumana, ja kansi on vääntynyt kieroon kuumuuden takia jolloin sylinterit eivät ole enää tiiviitä. Tämä vaikuttaa moottorin käyntiin. Valitsin kyseisen aiheen tekstini aiheeksi, koska tämä oli minusta mielenkiintoisin aihe.
Tekstin tavoitteena on kertoa lukijalle kannen suoristamisen työvaiheista, ja niiden suorituksesta.
Tavoitteen saavutan kertomalla tekstissä vaiheittain työn teosta.

2. Työn valmistelu

Minä ja luokkalaiseni saimme asiakastyönannon opettajaltamme. Tarkoitus oli selvittää miksi vuoden 1996 Ford Mondeon moottori kävi huonosti ja korjata käyntivika. Ohjeina käyntivian löytämiseen saimme asiakkaan epäilyksen ensimmäisen sylinterin viasta ja opettajan neuvot kuinka lähteä etsimään vikaa testaamalla sytytystulppien toiminnan ja puristussuhdemittauksella.
Ennen töiden aloittamista puimme työhaalarit ja muut turvavälineet kuten turvakengät ja suojahanskat.

3. Työosuuden tekeminen

Työskentelimme koulussamme toisen vuoden toisella opintojaksollamme syksyllä 2013.
Aloitimme siis vaihtelemalla sytytyspuolien ja –tulppien paikkoja testataksemme niiden toiminnan.
Sitten mittasimme sylintereiden puristussuhteet, josta kävi samalla ilmi että ensimmäiseen sylinteriin vuosi jäähdytysnestettä, kun sitä lensi ulos tulpanreiästä autoa startattaessa.
Tämä merkitsi sitä että joko sylinterikansi oli kiero, tai sitä että kannen tiiviste vuotaa joten aloimme purkamaan auton moottoritilaa irroittaaksemme kannen.

Ensiksi irroitimme venttiilikannen ja poistimme nokka-akselit, sitten aloimme irroittamaan muita sylinterikanteen kiinnittyviä osia kuten pako- ja imusarjaa ja moottorin kiinnikettä.
Pakosarjan irrotusta vaikeutti huomattavasti Fordin oma ”pulse air”-järjestelmä joka kiinnittyi pakosarjaan.

Kannen irrotettuamme ensiksi pesimme kannen osienpesukoneessa. Tutkimme tiivisteen kunnon ja katsoimme viivasuoran ja valon avulla oliko kansi suora. Tiiviste oli kunnossa mutta kansi oli kiero.
Irrotimme kannesta venttiilit ja aloimme suoristamaan kantta ottamalla siitä mahdollisimman pienen lastun pois joka kuitenkin suoristaisi kannen.

Hiekkapuhalsimme venttiilit puhtaaksi ja koneistimme venttiililautasten tiivistepinnat uudelleen. Uudelleen koneistimme myös kannessa olevat venttiililautasten ”vastakohdat” eli venttiilien istukat joihin venttiilit tiivistyvät. Samalla vaihdoimme myös uudet venttiilienohjurikumit.

Valitettavasti pitäessämme taukoa kannen koneistuksesta, oli istukan koneistuslaitteeseen vaihdettu erikokoinen terä joten pilasimme kaksi istukkaa joten ne täytyi hankkia uudet.
Lopuksi asensimme venttiilit takaisin kanteen ja testasimme alipainemittarilla niiden tiiveyden.
Sitten vain laitoimme kannen takaisin kiinni moottoriin ja asensimme samalla muita uusia osia kuten vesipumpun ja jakohihnan.

4.  Palaute ja työnarviointi

Onnistuin työssä ylipäätään mielestäni melko hyvin. Asioita joita tekisin toisin työni kannalta olisi parempi huolenpito autosta irrotetuista osista. Moottorin koneistus oli minulle täysin uutta, joten opin kyseisestä aiheesta paljon.

5. Päätäntä

Kannen suoristuksessa ja koneistuksessa tärkeintä on hoitaa itse kannen ja kannen venttiilien ja istukoiden lastuaminen kunnolla ja tarkasti, jotta kansi pysyy tiiviinä. Takaisin koottaessa tärkeää on laittaa kaikki osat oikeille paikoilleen takaisin.

Tämän tekstin kirjoittaminen sujui minulta melko hyvin. Onnistuin mielestäni työosuuden kirjoittamisessa hyvin, vaikka siitä olisi voinut kertoa vielä yksityiskohtaisemminkin. Työnarvioinnin luominen tuotti eniten vaikeuksia. Joitain ongelmia oli myös tekstin tehtävänannon kanssa, mutta niihin sai apua opettajalta.

Tekstiä kirjoittaessa olisin voinut varmasti muotoilla joitain asioita paremmin ja kirjoittaa työvaiheistakin yksityiskohtaisemmin. Mutta loppujen lopuksi näytetyön kirjoittaminen sujua minulta mielestäni kohtalaisesti.

Diesel-tekniikka

Diesel- ja ottomoottorin erot:
- Seossuhde; Diesel-moottorissa seossuhteella ei ole teoriassa merkitystä. Se voi ottaa niin paljon ilmaa kuin se vain pystyy, kun taas ottomoottorissa on tietty seossuhde joka on optimaalinen moottorin käynnille.
Diesel-moottorissa ei ole ollenkaan kaasuläppää joka rajoittaisi ilman saantia toisinkuin ottomoottoreissa.

- Sytytys; Ottomoottorissa sytytystulppien kipinällä, Diesel-moottorissa ilma paineistetaan niin että se kuumiaa jolloin kuumaan ilmaan suihkutetaan kovalla paineella diesel-polttoaine sytyttäen sen.

- Polttoaineen ruiskutus; Ottomoottorissa  polttoaine ruiskutetaan sylinteriin imutahdin aikana ilman seassa (polttoaineilmaseos muodostetaan yleensä sylinterin ulkopuolella).
Diesel-moottorissa polttoaine ruiskutetaan sylinteriin puristustahdin lopuilla.


Hehkutulpan tehtävä on esilämmittää palotila, tämä on käytännöllinen varsinkin kylmä käynnistyksessä.


Diesel-moottorit voidaan karkeasti jakaa esikammio- ja suoraruiskutus moottoreihin.
Esikammioruiskutuksessa polttoaineen palaminen alkaa esikammiossa josta se leviää sylinteriin.
Esikammioruiskutusmenetelmän ominaisuudet:

- Hyötysuhde n. 35%
- Hiljainen moottorin käyntiääni
- Kompaktimpi ja kevyempi rakenne


Suoraruiskutusmenetelmässä polttoaine ruiskutetaan suoraan palotilaan, ja palaminen alkaa koko seoksessa samanaikaisesti.
Suoraruiskutusmenetelmän ominaisuudet:

- Hyötysuhde 45%+
- Kova moottorin ääni
- Iso rakenne


Moottorin hyötysuhde kertoo kuinka monta prosenttia polttoaineen energiasta saadaan siirrettyä voimansiirtoon.


Common-Rail suoraruiskutusjärjestelmän kehitys:

- Riviruiskutuspumppu, matalahko ruiskutuspaine
- Jakajaruiskutuspumppu, korkeahko ruiskutuspaine
- Pumppusuuttimet, korkeampi ruiskutuspaine
- Common-Rail yhteispaineruiskutus, korkein ruiskutuspaine (nykyään käytössä)

Ruiskutusjärjestelmän kierto:

- Polttoainesäiliö
-> Polttonesteen esilämmitysventtiili lämmittää polttonestettä estääkseen parafiinikiteet tukkimasta suodatinta (tätä ei ole joka autossa)
-> Polttonestesuodatin puhdistaa polttoaineen
-> Polttonesteen siirtopumppu pumppaa polttonesteen korkeapainepumpulle (pumppu voi olla sähköinen pumppu tankin sisällä tai mekaanin pumppu konetilassa)
-> Sähköinen pysäytysventtiili pysäyttää polttonesteen syötön hätätilanteessa
-> Korkeapainepumppu luo polttonesteen korkeapaineen
-> Rail-putki varaa korkeapaineistetun polttonesteen
-> Rail-putken painetunnistin mittaa polttoaineen paineen, tämä on tärkeä tieto moottorinohjainlaitteelle
-> Paineensäätöventtiili ylläpitää tarvittavan paineen Rail-putkessa
-> Injektorin eli ruiskutussuuttimen tehtävä on ruiskuttaa polttoneste palotilaan

Paluukierto:
-> Polttonesteen jäähdytin jäähdyttää kuumaa ylijäänyttä polttonestettä
-> Käyttämätön polttoneste palaa polttonestesäiliöön

Common-Rail järjestelmä on rakenteeltaan yksinkertainen, ja sitä on helppo muokata teknisen kehityksen mukana.

Rail-putki, rail-putken painetunnistin ja moottorinohjainlaite muodostavat polttonesteen paineen säätöpiirin.

Moottorinohjauksen periaate ja komponentit

Moottorinohjainlaite vastaanottaa antureilta signaaleja (tulosignaali).
Kun moottorinohjainlaite lukee signaalin, se lähettää tarvittaessa toimilaitteille signaalin (lähtösignaali).

Sytytysjärjestelmä säätää sytytysjännitteen ja sytytyshetken.

Moottonohjainlaite sovittaa moottorin erilaisiin olosuhteisiin, kuten ilman lämpötilaan ja auton kuormitukseen sopivaksi. Ohjainlaite siis testaa moottorin toimintaa jatkuvasti muokatakseen sen täydelliseksi.

Moottorinohjainlaitteelle pakolliset tiedot moottorin toiminnan kannalta ovat;
sisään imetyn ilman massa,
tieto kuljettajan kaasuttamisesta,
kampiakselin ja nokka-akselin asennot,

lambda- ja nakutustunnistimien tiedot.

Nakutustunnsitin tarkkailee että sytytyshetki ei ole liian aikainen.
Lambdatunnistin kertoo polttoaineseoksen seossuhteesta, eli mittaa jäännöshapen määrän pakokaasuista, ja näillä tiedoilla seossuhdetta säädetään.

Mitä suurempi alipaine imusarjassa on sitä lyhyempi on suihkutusventiilien aukioloaika.

Kaasuläpän säädinosa ilmaisee kuormitustiloja ja sen onko kyseessä tyhjäkäynti vai moottorijarrutus.

Kampiakselin asema-anturi mittaa moottorin kierrosluvun, kertoo moottorin asennon ja optimoi moottorin sytyshetken, suihkutushetken ja suihkutuksen keston.
Nokka-akseli synkronoi suihkutus- ja sytyshetken kaasunvaihtotyöhön.

Moottorin käyttölaitteet

-Kaasuläpän säädinosa:
Mitä suurempi ilmamäärä, sitä enemmän lisätään bensiinin syöttöä

-Suihkutusventtiili

-Sytytyspuola ja sytytystulppa:
Mitä korkeampi kierrosluku, sitä aiemmin sytytyshetki eli ennen yläkuolokohtaa.