DIY **Dieselmoottorin kannen venttiili-istukoiden jyrsintä (David Brown AD4/49)

Tämä on kertomus vanhan vm.1971 olevan David Brown 990 Selectamatic traktorin kannen kunnostamisesta.

Yleistä

Dieselkoneen valmistajat käyttivät vielä 1900-luvun loppuolella varsin yleisesti moottorien lohkojen ja kansien materiaalina valurautaa. Syitä oli useita mm. valutekniikka oli varsin orientoitunut valurautojen valamiseen ja valuraudan ominaisuudet sopivat muutoinkin suuresti lämpörasitetulle ja monimutkaisille rakenteille joista moottorien kannet edustivat hyvää esimerkkiä. Useat moottorivalmistajat varustivat kannet irroitettavilla ja lämpösovitteen avulla kiinnitettävillä venttiilien istukkarenkailla. Tämä pidensi huomattavasti moottorien ikää kun kulunut istukkarengas voitiin korvata uudella kun sen kuluneisuus ylitti koneistukseen tarvittavan mitan. Vanhojen traktoreiden suuren tuntikertymän ja osittain pehmeiden istukkarenkaiden ja venttiilipintojen vuoksi kannen kunnostustoimet tulevat ajankohtaiseksi kun moottorin käynnistyminen huononee puristuspaineen heikkenemisen vuoksi. Myös muita havaittavia haittoja voi ilmetä mm. öljyvuotoa venttiilivarren ja kannen välistä joka näkyy lisääntyneenä savutuksena ja öljynkulutuksena.

Työn suunnittelu

Kannen irroittamisen jälkeen ja venttiililukkojen ja venttiilijousien poiston jälkeen pääsin toteamaan kuinka kuluneet sekä venttii-istukat että venttiilit olivat. Aivan tyypillisesessä vanhan ja paljon käytetyn koneen keskimääräisessä kunnossa olivat tällä kertaa. Venttiileissä oli syvät kulumisrengasurat ja istukoissa kuluneisuutta joka näkyy mm. liian leveinä kosketuspintoina ja pieninä pistemäisinä syöpyminä. Tarvittavat toimenpiteet olivat heti selvillä eli: Venttiilit kannattaa uusia ja istukkarenkaat koneistaa oikeisiin mittoihin.

Kun kannen kunnostukseen tarvitaan kalliita työkaluja itsekunnostukseen tai kannen viemistä koneistamoon valitsin ensimmäisen vaihtoehdon mutta päätin valmistaa jyrsintyökalut itse.

Jyrsimien valmistus venttiilii-istukoille

Kun kyseisessä kannessa sekä imu- että pakoventtiilit ovat samankoiset sekä varreltaan että lautaskooltaan jyrsimien valmiusmäärä jäi näinollen kahteen eri malliin. Kanteen jyrsitään kaksi- tai kolme eri kulmaa riipuen onko venttiili kannen tasossa vai upotettuna kannen palotilaan. Varsinainen venttiilin lautaskulma oli tässä moottorissa 45-astetta. (Varsin yleisesti käytetty) Lisäksi istukkapintaa piti saada kavennettua siten että sen leveys jäisi n. 1,3-2,5 milliin. Tämä kaventaminen tahtuu venttiilivarren puoleista reunaa jyrsien niin, että kosketuspinta jää venttiililautasen keskelle. Istukkapintoja koneistetaan vain sen verran että saadaan varmasti ilman syöpymiskuoppia oleva tiivistepinta. Liian suuri koneistaminen esim. jos istukkapinta on vaurioitunut pahoin, huonontaa dieselkoneissa puristuspaineita jotka taas vaikuttavat mm. kylmäkäynnitymisen onnistumiseen kun venttiilit on liian syvällä kannessa.

Ja sitten jysimiä rakentamaan

Sivukuva 45-asteen jyrsimestä, teräpalana sorvin kovametallipala TCMT16T304  (Käytetty teräpala jossa kärkien nirkot lohkeilleet !)

Jyrsimet on toteutettu remontissa ylijääminä olleilla venttiileillä koska venttiilinvarret sopivat tiukasti kannen ohjainholkkeihin ja lisäksi lautanen toimi hyvin mallina kun teräpalaa asettelin oikeaan asemaan. Yksinkertaisesti sitten vaan kulmahiomakoneella pois vajaa 1/4-venttiililautasesta siten että teräpala tulee sellaiseen asentoon että sille jää päästökulmaa leikkausta varten (Katso kuva alla)

Kuva jysimen kiertopäädystä ja terästä

Seuraavaksi porasin ja kierteitin reiän teräpalan kiinnitysruuville. Tarkan mittailun jälkeen teräpala oikeaan kulmaan (Esim: 45,5-astetta) ja sitten hitsasin teräpalan tuet jotta teräpala ei pääse liikkumaan pyörähtämällä. Venttiilin ja istukan kulmien eroksi jätetään 0,5-1-astetta siten että jos venttiili on 45-astetta niin istukka silloin 45,5-46-astetta. Lisäksi lautasen keskelle hitsasin lyhyen M8 kuurioruuvin josta voi akkuporakoneen kuusiohylsyllä pyörittää työkalua. Toisen jyrsimen tein vastaavasti mutta eri kulmaan eli 75-astetta ja pienemmälle säteelle.

Työn suorittaminen

Koneistus oli varsin helppo suorittaa sillä kovametallipala syö istukkarengasta todella hyvin. Pyörimisnopeutta sekä painatusvoimaa on oltava suhteessa siten että työkalu ei ala värisemään. Tämä on ollut ongelma myös eri tyyppisillä tehdasvalmisteisilla jyrsimilläkin eli se vaatii hiukan opettelua. Varsinaisen venttiilikulman (45-astetta) koneistamisen jälkeen seuraavana oli koneistuspinnan kaventaminen sisäreunastaan se oli jo sitten huomattavasti helpompi toteuttaa kun koneistuksen pinnanlaadulla ei ole niin paljon väliä kuin edellisessä koneistuksessa.

Venttiili-istukoiden lopullinen hionta

Venttii-isukat hiotaan sitten uusilla venttiileillä hiontatahnaa apuna käyttäen. Ensin karkeammalla ja sitten viimeistelykarkaudella. Hionnassa seurataan miten ”harmaa” kosketuspinta muodostuu venttiililautaseen ja istukkaan kun kosketuspinta on muodostunut yhtenäiseksi ja sopivan leveäksi venttii on valmis vuotokokeeseen ja paikoilleen kanteen asennettavaksi juuri siihen istukkaan missä se on hiottu.

Niin, lopputuloshan aina kiinnostaa lukijaa:

Remontin jälkeen johon kuului myös sylinterien kevyt hoonaus ja männänrenkaiden vaihto moottorin käynnistettävyys parani merkittävästi. Remontin teko kannatti vaikka juuri kannen pelkkä kunnostamisen vaikutus jäi osittain peittoon samanaikaisesti moottoriin tehtyjen kunnostustoimien vuoksi. Pienen aistinvaraisen arvostelun perusteella ainakin moottorin ääni tuli hieman terävämmäksi ja imusarjaäänien osalta myös tasaisemmaksi. Useasti venttiilien vuotaminen on jo sillä asteella että imusarjassa on venttiilivuodosta johtuvaa vuorotelevaa paine-imuvaihtelua joka on aika selvästi aistittavissa.

Kaatoapuväline moottorisahaan

Näitä itserakennettuja koneita ja laitteita esitteleviä blogeja on varsin paljon mutta ajattelin että sekaan vielä mahtuu. Kirjoittelen täysin omia ajatuksiani enkä mainosta kenenkään tuotteita vaikka jutuissa mainitsenkin valmistajien nimiä. Tyypillinen DIY eli tee se itse-harrastaja /mies-nainen) rakentelee erilaisia koneita tai laitteita lähinnä tekemisen iloon pohjautuen. Mottona usein: ”Kun ostat valmiin tuotteen saat sellaisen kuin se on, itse tehtynä saat sellaisen kuin se sattuu tulemaan”

Ensimmäisenä esittelyssä moottorisahaan kiinnitettävä kaatoapuväline

Kaatoapuväline on putkesta valmistettu moottorisahan kädensijoihin nopeasti kiinnitettävä lisälaite jonka tarkoitus on muuttaa moottorisahan käyttöä helpommaksi kun sitä käytetään seisaaltaan käsin.

Käyttö on lähinnä pikkupuiden kaatelua eli parhaimmillaan apuvälinen on ylisuureksi kasvaneen ensihakkuun harvennuksessa. Toinen käyttökohde on siirtelykaatelutekniikkaan perustuvassa metsänhakkuussa, siinä pienpuun kaato ja kasaus tapahtuu ilman metsänhakkuukonetta ihmisvoimin ja puut ajetaan sitten konevoimin pois hakkuualueelta.

Oma projekti

Kaatoapuväline on vanha (ainakin n. 20 vuotta) keksintö ja sitä valmistetaan Suomessakin ainakin parin valmistajan voimin. Hintaa laitteilla on vähän alle 300 euroa arvonlisäveroineen.

Ostin muutama vuosi sitten metsäpalstan jossa metsänhoito oli ensikasvatuksen osalta pahasti laiminlyöty. Maapohja on hyvin kasvavaa joten se on rehevöitynyt jo sakeaksi metsäksi. Istutettujen taimien lisäksi metsä kasvaa luonnon ”istuttamaa” puustoa sakeanaan ja kokoluokka on jo liian suurta raivaussahalla sahattavaksi. Tosiaasiahan on ettei raivaussaha ole kuin ohuiden puiden kaatoväline, jos sillä joutuu sahaamalla sahaamaan puuta poikki, se on hidasta ja raskastakin eikä puun kaatumista voi kovin hyvin ohjailla. Sakeat puuryppäät vielä hidastavat kaatamista entisestään kun joutuu niitä kiertämään niin että terä mahtuu puiden väliin.

Kun tähän lisää vielä että selkääni on operoitu muutama vuosi sitten, kulminoitui ajatus kokeilla josko puun kaato sujuisi enemmän kumartelematta kaatoapuvälineellä.

Jo paljon maailmaa nähneenä heräsi ajatus, tekeekö tuollaisella apuvälineellä mitään todellisuudessa? (Markkinamiehet kun aina väittävät keksintönsä hyvyyttä)

Ajatus että rakentaisin itse tuollaisen ja kokeileisin tuli seuraavaksi mieleen. Suhteellisen helppona rakenteena se olisi pienessä hetkessä rakennettavissa. Teknisen suunnittelijakoulutuksen tuomaa etua pystyin lähinnä soveltamaan muutamissa rakenneosissa.

Rungoksi 25mm/ 1,5mm seinämän huonekaluputkea ja entisistä projekteista oli jäänyt putkeen sopivia kevytmetalliliittimiä joille valmista lupaa 80 kg:n kestävyyden.Kahvaksi raivaussahan kaasukahva, vain kaasuliipasimen suunnittelu jäi jäljelle.Moottorisahan kaasuliipasimessa on turvatoiminto jolla tahaton kaasun painuminen on estetty. Tehtävän kaasuliipainyksikön tulisi siis painaa tuo turvatoimintoliipaisin pohjaan jotta varsinaista kaasuliipasinta pystyisi käyttämään. Ostetussa raivaussahan kaasukavassa oli jo valmiiksi kaasuvaijeri sekä moottorisahan sammuttamiseen tarvittavat virtajohdot. Nyt tuohon laitteen kaasuliipasinyksikköön tulisi saada vipu joka painaisi moottorisahan kaasuliipasinta. No, sitten ”prototyyppiä” miettimään. ”Protoilussa” selvisi että pelkkä painava vipu ei ole tarpeeksi hyvä ratkaisu, sehän liukuu sahan kaasuliipasinta pitkin painettaessa. Seuraavaksi tulisi miettiä miten kitka saataisiin vähenemään ja toimintaa kevyemmäksi. Kun tilanahtauskin on melkoinen päädyin akselilla pyörivään putkirullaan. Nyt kaasuvipu toimikin jo varsin kevyesti ja palautti moottorisahan heti tyhjäkäyntikierroksille.

 

Kaasuliipasinyksikkö

Seuraavaksi sitten liitinten kokoaminen ja säätö käyttäjän mittojen mukaan. Tämä oli yksi alkuideoista saada hyvät säädöt käyttäjän mittojen mukaan sillä tehdastekoisissa malleissa ei juurikaan voi säätää sahausasentoa henkilökohtaisten mittojen mukaisiksi.

Säädöt sitten tasapainoon siten että kaasukahvasta nostamalla saha ei painovoimastaan kallistu mihinkään suuntaan eli se lähellä ”riippuvan sahan painopistettä”.

Sitten kokeilemaan

Keväisen kauniin poutapäivän aamuna suunnistin sitten vaimoni kanssa metsätilalle. Vaimo on innokas olemaan mukana töissä metsässäkin. Sitten aloittelemaan, jo muutaman kaadon jälkeen huomasin että tämähän on loistopeli minulle juuri tällaiseen työhön !

Parin tunnin työn tuloksena oli jo tullut selvitettyä taimistoa jo melkoinen ala. Sitten hiukan evästä mahaan että jaksaa eteenpäin. Vartin saamisen jälkeen tulin sakean kolme-nelimetrisen kuusen juurella olevaa puskaa (5-6 pientä koivua) kaatamaan kun katseeni osui kuusen juurella olevaan näkyyn !

Siellähän oli teeren pesä, munat hyvässä järjestyksessä.

Työ loppui sitten siihen siinä kohtaa, siirryttiin parinsadan metrin päähän jatkamaan työntekoa jotta lintu saisi pesimisrauhan. Muutaman viikon päästä kävin kurkkaamassa pesää varovasti, siellähän teeri hautoi muniaan lähtemättä pesältä. Taas parin viikon päästä kävin taas pesällä, silloin jo poikaset olivat lähteneet pesältä ja muutaman viikon jälkeen näin ne taas metsässä emon hoivissa.

Työt ovat sitten jatkuneet pitkin kesää kun aikaa niihin on ollut. Seuraavia kommentteja on kertynyt matkan varrella:

Ainahan se hiukan arveluttaa tuo työturvallisuus ja tässäkin vinhasti pyörivä teräketju on suhteellisen lähellä sahaajan jalkoja. Varovaisuus on paikallaan kaikissa moottorisahatöissä, sillä pahimmat vaarat koetaan alkumetreillä (harjaantumattomuus työmenetelmään) ja sitten kun työ muuttuu liian rutiininomaiseksi. En ole koskaan aliarvioinut turvavarusteiden merkitystä, niin tässäkin on viiltosuojatut turvasaappaat ja metsurinhousut enemmän kuin tarpeen.

Työtekniikka

Kun katselee videoita, niissä sahaustekniikkaa opetetaan kahdella tapaa, eli sahaamalla laipan yläpuolella (sahasta ulospäin liikkuva teräketju) tai normaalisti kuten kaatosahauksessa on asianlaita.

On tullut kokeiltua molempaa ja tässä huomiot:

Olen tykästynyt normaaliin sisäänpäin vetävällä ketjulla sahaamiseen, siinä saha ei iske käsille laisinkaan. En ole ainakaan huomannut työturvallisuudessakaan niin paljon moitittavaa etten sitä käyttäisi jatkossakaan. Luulen että ulospäin vetävällä ketjulla sahauksen oletetaan olevan turvallisempaa käyttäen säärituentaa.

Omat työtavat

Sahauksen aloitan kahdella kädellä sahaten, kun sahaus on lähes lopussa siirrän vasemman käden kaatamaan puun haluttuun suuntaan jos puu on pienehkö. Suuremmissa puissa sahaan lähes läpi ja lasken moottorisahan maahan ja työnnän sitten puun kumoon ja irrotan se sitten kannosta (jos jää kiinni) kahdella kädellä sahaten.

Pienet puskat menevät helposti kerralla sahaten (13″ terälaippa), toki kierroksia pitää olla kohtuullisesti jos aivan sormen vahvuista on sahattavana.

Terälaipan kärjen osalta ei takapotkuja ole tullut kovinkaan kun katsoo miten sahaa.

Jos sahaa terän ulospäin vetävällä osalla on siinä pahin pullonkaula että saha työntää sahaajaa kohden melko voimakkaasti kun sahan runko ei tue silloin sahaamisvoimaa. Tällöin on käytettävä lisälaitteen sääritukea eli säärellä painetaan riittävä voima sahausvoiman voittamiseksi. Ohuet puut etenkin lyövät ”ilkeästi” sahaa kohti sahaajaa jos teräketjulla ei ole tarpeeksi kierroksia. En siis tykännyt tästä menetelmästä ollenkaan.

Kun metsä oli kovin sakeaa ja valtavasti tiheitä puuryppäitä poistin tuon säärituen kokonaan rungosta, syy tähän oli se ettei mitään ylimääräisiä sivutappeja tarvita kun on jo tarpeeksi tekemistä tiheikössä työskennellessä. Kaatotekniikka oli silloin sisäänpäin vetävällä ketjulla.

Loppupäätelmä

Olen erittäin tyytyväinen työvälineeseen kaiken kaikkiaan ja en vaihtaisi sitä pois mistään hinnasta.

Syy tähän on se että ”huonoselkäinen” ei voi sahata normaalilla moottorisahalla kumartuneena tuntikausia, lisälaitteen kanssa se on mahdollista. On selvää että apulaittetta käytettäessä saha on sahaajan käsissä hyvin vähän aikaa verrattuna normaaliin kaatotekniikkaan. Saha on välillä maassa pyörien tyhjäkäyntiä kun esimerkiksi katselee mikä puu tulisi jättää kasvamaan mikä ei. Käytössäni oli pienehkö moottorisaha, Solo 636 joka sopii työhön mainiosti mm. tyhjäkäynti on varmaa ja tarpeeksi pientä että teräketju ei pyöri silloin. Myös kevytkäynnistys on hyvä ominaisuus kun lisälaite aina hiukan hankaloittaa käynnistystä. Varmasti moni muukin tuon kokoluokan saha on yhtä sopiva kuin tuo minun sahani. Oliko hyvää tuuria se ettei ketjukaan osunut kiviin mutta kyllä siinä hyvin näkee terälaipankin sahatessaan. Metsänharvennus ei muutoinkaan ole hätäisen ihmisen työtä, myös sahaaminen vaatii malttia ja vähän pelisilmääkin. Hosumalla varmasti sattuu ja tapahtuu, luulen että kova työtahti aiheuttaa tapaturmanvaaraa sekä ketjurikkoja sen verran paljon ettei lopputulema ole juurikaan parempi kuin järkevä työnopeus. Lisäksi puun kasvuvirheet pitäisi pystyä lukemaan luotettavasti. Ei ole mitään järkeä jättää huonosti kasvavaa puuta pystyyn ja kaataa parempi vierestä pois kiireen vuoksi.

Ensi kesänä sitten jatketaan taimikonhoitoa, jos luoja suo, elämää ja terveyttä !

PS. Tarkoitus myös kirjoitella omista teknisistä apuvälineistä ja muista valmiina ostetuista laitteistakin esittelyjä tai kommentteja !

27/11/2017