Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa

Matti Kytö, Nils-Olof Nylund

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Kirjallisuustutkimuksessa tarkastellaan keraamisten materiaalien ominaisuuksia ja keraamisten komponenttien soveltuvuutta diesel- ja ottomoottoreihin sekä arvioidaan keraamisen teknologian nykyistä valmiusastetta ja taloudellisuutta. Suurin hyöty keraamisista materiaaleista on saavutettavissa ahdetuissa dieselmoottoreissa. Lämpöeristämällä moottorit kohotetaan pakokaasujen energiaa, joka voidaan edelleen hyödyntää ahtimien avulla. Hyötysuhteen arvioidaan nousevan parhaimmillaan 50 %:iin. Moottori pienenee ja kevenee, koska jäähdytysjärjestelmä pienenee tai jää kokonaan pois. Lisäksi moottoreissa voidaan käyttää nykyistä huonompia polttoaineita. Sekä otto- että dieselmoottoreiden suorityskykyä voidaan parantaa mm. eristämällä imukanava ja korvaamalla turboahtimen roottori keraamisella roottorilla. Keraamisten materiaalien kitka- ja kulumisominaisuudet liukukosketuksessa vastinmateriaalina teräs ovat hyvät. Näitä ominaisuuksia voidaan hyödyntää helpoimmin venttiilikoneistossa. Keraamisista materiaaleista zirkoniumdioksidi ja alumiinititanaatti ovat hyviä lämpöeristeitä. Zirkoniumdioksidi on lisäksi suhteellisen luja materiaali ja sen lämpölaajenemiskerroin on terästen luokkaa. Piinitridiin ja karbidiin pohjautuvat materiaalit ovat kuumalujia ja selvästi keveämpiä kuin kuumalujat metalliseokset. Lähitulevaisuudessa keraamiset materiaalit korvannevat tietyissä kohteissa kalliit superseokset. Lisäksi keramiikka yleistyy venttiilinnostimen tapaisissa kohteissa ylivoimaisten käyttöominaisuuksiensa vuoksi. Kaukaisempana tavoitteena on jäähdyttämätön dieselmoottori.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages44
    ISBN (Print)951-38-2544-2
    Publication statusPublished - 1986
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
    Number560
    ISSN0358-5085

    Keywords

    • ceramics
    • piston engines
    • oxides
    • silicon inorganic compound
    • production methods
    • quality
    • utilization

    Cite this

    Kytö, M., & Nylund, N-O. (1986). Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 560