Moottorilaboratoriossa tutkitaan työkoneiden päästöjä ja energiatehokkuutta

Turun AMK:n moottori- ja voimalinjalaboratoriossa mitataan raskaiden työkoneiden päästöjä ja kehitetään moottoreista vähäpäästöisempiä ja energiatehokkaampia.

Teksti: Martti Komulainen, kuva: Veera Laaksonen

Kansainväliset säädökset ja ilmaston lämpeneminen ajavat moottorivalmistajia kehittämään vähäpäästöisempiä moottoreita. Siinä on markkinarakoa niille, joilla on kehitystyössä tarvittavaa päästömittausosaamista. 

Turun AMK:n moottori- ja voimalinjalaboratoriolla sitä on, ja jo vakiintunut asema ja asiakkaat, kuten työkoneisiin moottoreita valmistava Agco Power, jonka kanssa yhteistyötä on tehty pitkään.

NOxit ja hiukkaset sekä tehokkuus

Tärkeimmät moottoreista mitattavat muuttujat ovat niitä, joita reguloidaan. Näitä ovat typen oksidit, NOx (NO ja NO2), häkä ja hiilivedyt. Sen sijaan kasvihuonekaasupäästöjä, kuten CO2, ei vielä säädellä työkoneissa, vaan kasvihuonekaasupäästöihin vaikuttavat polttoaineen valinta ja energiatehokkuus.

Tutkimuspedille asennettujen moottoreiden toimintaa ja  kaasunäytteitä analysoidaan käynnin aikana. Varsinainen hermokeskus on äänieristetyn moottorihuoneen naapurissa, jossa tietokoneilta valvotaan mittausta. 

Moottoreiden nopeutta ja kuormitusta säädetään erilaisten ajosyklien mukaan ja samalla mitataan syntyviä päästöjä. Sykleille on määritelty tietyt laskentaperusteet joiden mukaan päästötulokset lasketaan ja näitä tuloksia verrataan lainsäätäjän asettamiin raja-arvoihin.

Opiskelijat mukana

Moottorilaboratorion tutkimuspenkit ja analyysilaitteet ovat myös moottori- ja energiatekniikkaan suuntautuneille opiskelijoille oppimisympäristö. Opiskelijat ovat innostuneita kun pääsevät testaamaan ja säätämään työkonemoottoreita käytännössä.

Modernista tutkimusympäristöstä on kiittäminen paitsi erillistä investointihanketta, myös pitkään jatkunutta tilaustutkimusta.

– Tilaustutkimus mahdollistaa oppimis- ja tutkimusympäristön ylläpitämisen ja kehittämisen, toteaa tutkimusryhmän vetäjä Mika Laurén. 

Tulevaisuuden käyttövoimaratkaisut

– Polttoainekysmys on suuren murroksen edessä ja tällä hetkellä näyttää siltä, että fossiilisten polttoaineiden korvaajiksi on nousemassa työkoneissa, täyssähkö, vety, biokaasu tai eri vaihtoehtojen hybridi, toteaa Laurén.

Olipa ratkaisut mitä vain, Turun AMK:n moottori- ja voimalinjalaboratorio pyrkii olemaan kehityksessä mukana. Jo nyt sähkö-polttomoottori -hybridiratkaisut ovat tulleet työkonepuolellekin.

Selvää on että vähäpäästöisyyden edistäminen tulee jatkumaan. Laboratorion omassakin toiminnassa kestävä kehitys huomioidaan: jäähdytysvesistä kerätään hukkalämpöä talteen kampuksen lämmitykseen kun ennen lämpö meni harakoille.

Artikkeli on julkaistu 14.1.2022 aiemmalla turkuamk.fi-sivustolla.