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

Fingerprint

Pediculus
Ceramics

Keywords

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

Cite this

Kytö, M., & Nylund, N-O. (1986). Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 560
Kytö, Matti ; Nylund, Nils-Olof. / Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 44 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 560).
@book{82c893ded03a41bfa57703cb3235a98d,
title = "Keraamiset materiaalit m{\"a}nt{\"a}moottoreissa",
abstract = "Kirjallisuustutkimuksessa tarkastellaan keraamisten materiaalien ominaisuuksia ja keraamisten komponenttien soveltuvuutta diesel- ja ottomoottoreihin sek{\"a} arvioidaan keraamisen teknologian nykyist{\"a} valmiusastetta ja taloudellisuutta. Suurin hy{\"o}ty keraamisista materiaaleista on saavutettavissa ahdetuissa dieselmoottoreissa. L{\"a}mp{\"o}erist{\"a}m{\"a}ll{\"a} moottorit kohotetaan pakokaasujen energiaa, joka voidaan edelleen hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} ahtimien avulla. Hy{\"o}tysuhteen arvioidaan nousevan parhaimmillaan 50 {\%}:iin. Moottori pienenee ja kevenee, koska j{\"a}{\"a}hdytysj{\"a}rjestelm{\"a} pienenee tai j{\"a}{\"a} kokonaan pois. Lis{\"a}ksi moottoreissa voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} nykyist{\"a} huonompia polttoaineita. Sek{\"a} otto- ett{\"a} dieselmoottoreiden suorityskyky{\"a} voidaan parantaa mm. erist{\"a}m{\"a}ll{\"a} imukanava ja korvaamalla turboahtimen roottori keraamisella roottorilla. Keraamisten materiaalien kitka- ja kulumisominaisuudet liukukosketuksessa vastinmateriaalina ter{\"a}s ovat hyv{\"a}t. N{\"a}it{\"a} ominaisuuksia voidaan hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} helpoimmin venttiilikoneistossa. Keraamisista materiaaleista zirkoniumdioksidi ja alumiinititanaatti ovat hyvi{\"a} l{\"a}mp{\"o}eristeit{\"a}. Zirkoniumdioksidi on lis{\"a}ksi suhteellisen luja materiaali ja sen l{\"a}mp{\"o}laajenemiskerroin on ter{\"a}sten luokkaa. Piinitridiin ja karbidiin pohjautuvat materiaalit ovat kuumalujia ja selv{\"a}sti keve{\"a}mpi{\"a} kuin kuumalujat metalliseokset. L{\"a}hitulevaisuudessa keraamiset materiaalit korvannevat tietyiss{\"a} kohteissa kalliit superseokset. Lis{\"a}ksi keramiikka yleistyy venttiilinnostimen tapaisissa kohteissa ylivoimaisten k{\"a}ytt{\"o}ominaisuuksiensa vuoksi. Kaukaisempana tavoitteena on j{\"a}{\"a}hdytt{\"a}m{\"a}t{\"o}n dieselmoottori.",
keywords = "ceramics, piston engines, oxides, silicon inorganic compound, production methods, quality, utilization",
author = "Matti Kyt{\"o} and Nils-Olof Nylund",
year = "1986",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-2544-2",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "560",
address = "Finland",

}

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

Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa. / Kytö, Matti; Nylund, Nils-Olof.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 44 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 560).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa

AU - Kytö, Matti

AU - Nylund, Nils-Olof

PY - 1986

Y1 - 1986

N2 - 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.

AB - 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.

KW - ceramics

KW - piston engines

KW - oxides

KW - silicon inorganic compound

KW - production methods

KW - quality

KW - utilization

M3 - Report

SN - 951-38-2544-2

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Kytö M, Nylund N-O. Keraamiset materiaalit mäntämoottoreissa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 44 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 560).