Förbättrad saverringsdesign för dieselmotor

Sammanfattning: Vid drift av en dieselmotor skapas kontinuerligt små mängder avlagringar som sedan kan forma ett hårt lager kallat koks. Kokset bildas vid kontakt med heta ytor och ett sådant område är toppland, längst upp på utsidan av kolven. När lagret blir tillräckligt tjockt skrapar det insidan av cylindern vilket påverkar ytan negativt samtidigt som den blir ojämn. Oljeförbrukningen ökar dessutom, då den olja som finns på insidan av cylindern trycks uppåt och därmed förbränns i förbränningsrummet. För att få bukt med problemet har Scania infört en så kallad saverring. Denna sitter längst upp i cylindern i höjd med vändpunkten för kolvens toppland. Genom att den har en mindre inre diameter än cylindern skrapar den bort koks från toppland innan lagret blir så tjockt att det når cylinderväggen. Målet med arbetet som utförts på Scania är att förbättra designen på saverringen så att den ger upphov till så lite tomma volymer som möjligt. Dessa kallas dödvolymer och påverkar motorns egenskaper negativt, framförallt genom att bränsleförbrukningen ökar. Scania vill också att eventuella alternativ till saverring som dyker upp under arbetets gång redovisas. Saverringen delades upp i olika områden där varje område undersöktes för att försöka minska dödvolymen så långt som möjligt. De nuvarande dödvolymerna togs fram i ett 3d-modelleringsprogram och förslag gjordes för att minska dessa. Parametrar som funktion, dödvolym, robusthet och påverkan på kostnad togs i beaktande för att komma fram till en så optimal lösning som möjligt. Kontinuerlig kontakt med tillverkaren av saverringen säkerställde att de ändringar som föreslogs var genomförbara. Om den nuvarande symmetrin på saverringen ändras behövs ett sätt att säkerställa att den monteras rätt vid produktion, förslag jämfördes mot varandra för att hitta den bästa lösningen. Ett designförslag på saverringen som minskar dödvolymerna med 56,4 % och därmed bränsleförbrukningen med ca 0,125 % togs fram. Slutsatsen är att saverring är den effektivaste lösningen och att en designförändring kan göras för att förbättra lösningen ytterligare.