Takakelkka on hetken aikaa ollut varaston perukoilla odottelemassa tekijäänsä. Eiköhän sitä ensi viikonloppuna taas saa jatkettua. Mutta hiukan erilainen lähestymistapa tähän autoharrastukseen tähän väliin:
Rakensin tuossa muutamana iltana karkean mallin T6 lohkosta korsetteineen. 81 millin porauksella ja 65 millin vesitilan syvyydellä. Lohkon korkeus on 220 mm. Sylinteriputken seinämä on melko lähellä oikeaa 81 mm lohkoa, mutta kun sellaista ei ollut juuri tässä käsillä mittailua varten, menin hattuvakiolla 8,5 milliä. Tämäkään ei muistaakseni oikeassa lohkossa ole vakiona pysyvä mitta, vaan vaihtelee aavistuksen. Putki siis ei ole ''putkimainen'' vaan hiukan ellipsi. Muistaakseni ja kuvista päätellen siis näin. Lisäksi sylinteriputkesta puuttuu se muutaman millin paksuinen rautainen sisäputki, eli on mallinnettu kokonaan yhtenäisenä ja yhdestä materiaalista olevana. Sylinteriputken syvyys on mallinnettu 180 mm, mutta tätäkään tietoa en netin syövereistä löytänyt, joten on aikalailla arvailemalla saatu. Toki iskusta ja männän korkeudesta jne saa jonkin arvon mutta ei kovin tarkkaa. Sylinteriputkien välissä olevat raot ovat sen 0,8 mm leveät ja 10 mm syvät. Todellisuudessa taitavat aavistuksen olla kapeammat alhaalta kuin ylhäältä mutta 0,8 mm leveys pitäisi olla aika lähellä yläpään leveyttä.
Kannenpulttien jako meni aikalailla arvailemalla. Sylinterien 91 mm pituusjako lienee myös kannenpulttien pituussuuntainen jako, mutta leveyssuunnassa ei löytynytkään sitten mitään tietoa yhtikäs mistään. Mittailin tietokoneen näytöltä erinäisistä kuvista ja vertailin tiedettyihin mittoihin (poraus) ja sain noin 99,7 mm -> 100 mm. Alakerran mitat eivät sinänsä olleet enää niin kriittiset mutta laakerien leveydestä laskemalla ja kuvista päättelemällä sen sai melko lähelle totuutta, ehkä. Dekkitason yksityiskohdat puuttuvat vielä kokonaan, mutta jos jostakin saan käsiini oikean lohkon... Eipä se muuta vaatisi kuin paljon työntömittaa ja kärsivällisyyttä. Sittenpä voisi vaikka itse mallintaa oikeanlaisen korsetin ja tarvittavat koneistukset korsetin asennukseen. Tuollaisenaan malli on melkolailla käyttökelvoton koska poikkeaa oikeasta lohkosta vielä niin paljon. Tai ei sinänsä paljon, mutta arvailtujen mittojen tilalle olisi hyvä saada mitattuja mittoja ennenkuin lähtee ainakaan mitään koneistuksia suunnittelemaan. Ja dekkitaso olisi toki ''hyvä'' saada todenmukaiseksi.
Parina viime iltana innostuin kokeilemaan tuota Siemens NX:n FEM-moduulia. Näiden yhteneväisyydet reaalimaailmaan ovat sitten todennäköisesti vielä harvemmassa kuin pelkissä CAD-malleissa, mutta ehkä näistäkin voi jotakin päätellä. Malleissa on oletettu että lohkon alapinta ja yläpinnan ulompi osa (ei putket vaan ympärys) ovat absoluuttisesti paikoillaan, eli niihin ei synny siirtymiä. Kuvissa on esitetty siirtymät millimetreinä ja Von Mises -jännitykset megapascaleina. En mistään löytänyt tarkkaa tietoa tinamoottorin materiaalista, mutta A356-valuseos on ilmeisesti autoteollisuuden paljon suosima. Malleissa on myöskin oletettu että sylinteripaine vaikuttaa koko putkeen, vaikka todellisuus on aika lailla monimutkaisempi. Lisäksi CAD-mallista puuttuu kaikki mahdolliset öljy/vesikanavat tms. kikkareet ja näiltäkin osin malli on vahvempi kuin todellinen lohko. Mutta tämä nyt on omaksi huviksi tehty staattinen malli eikä meikäläinenkään ole missään rakennesuunnittelutoimistossa töissä, onneksi. Todellisuus vaatisi loppujen moottoriosien mallintamista ja dynaamista mallia ja palamisen mallintamista...
Kahdessa ylimmässä kuvassa lohkoon ei ole mallinnettu pyttyjen välisiä rakoja, eli vastaa siltä osin ''rakotulkitettua'' lohkoa. Laskennassa käytetty sylinteripaine oli 10 megapascalia = 1450 psi. Lukema vastannee paremmin sylinterin maksimipainetta kuin BMEP:iä mutta oli enemmänkin hatusta heitetty lukema kuin mitään muuta. A356 -seoksen murtolujuus on noin 13000-14000 psi = 90 - 100 MPa, joten tuolla sylinteripaineella lohko olisi mallin mukaan murtolujuuden puolesta jo hyvin hyvin lähellä ratkeamista sylinterien välistä. Loogisesti kuitekin siirtymät ovat suurimmillaan putkien sivuilla, ja mallissa suurin absoluuttinen siirtymä on jo lähes 0,1 milliä joka varmasti toistuvana siirtymänä halkaisee putken sivusta.
Kaksi alempaa mallia/kuvaa ovatkin sitten lähempänä totuutta. Näissä käytetty sylinterin sisäinen paine oli 800 psi. Yksinkertaista kaavaa pyörittämällä: BMEP (psi) = 792,000 X BHP divided by (engine displacement in cubic inches X RPM) -> BHP = (BMEP x kuutiotuumat x huipputehon RPM) / 792000. 2,8 litraa on kuutiotuumina 171 ja oletettu huipputehon RPM 6000. Näin 800 psi BMEP vastaisi noin 1036 BHP teholukemaa. Tässä suurin siirtymä tippui 0,04 milliin ja suurin Von Mises -jännitys 53 megapascaliin. Jännityksiä vertaillessa ollaan noin puolessavälissä A356 -seoksen murtolujuuteen, mutta sen enempää tarkkoja johtopäätelmiä on vaikea vetää. Kuitenkin kuvista voisi yleisesti päätellä että korsetti ainakin auttaa lohkon putkien kestävyydessä, suurimpien siirtymien luonnollisesti syntyessä lohkon yläpäähän ja korsetin siten estäen näitä siirtymiä syntymästä. Samoin voisi päätellä rakotulkkien tarpeesta. Suurimmat jännitykset näyttävät kummassakin mallissa muodostuvan juuri sylinterien väliin, joten riippumatta sylinteissä vaikuttavan paineen suuruudesta, suurin rasitus kohdistuunee aina juuri sylinterien yläpäähän, jossa tuo vesiura on. Tämän perusteella en yhtään ylläty että lohkot halkevat juuri tuolta vesiuran kohdalta. Sellaista tällä kertaa.
