lukeaksesi lehdessä julkaistut artikkelit
Kirjaudu jäsentunnuksilla

Tähtimoottori Scarlett 5VW ja sen 
asennus Pitbull-autogyroon

torstai 01.06.2017
TEKSTI Seppo Vihavainen
KUVAT Seppo Vihavainen
Koelentoja Hyvinkäällä 2016. Nokalla vielä vanha VM133MK.

1920-luvulla autogyrot olivat perinteisestä lentokoneesta muokattuja pyöriväsiipisiä, vetävällä moottorilla varustettuja vekottimia, tractoreita. Löysin rakennuskohteeksi North American Rotorwerksin rakennussarjan, skaalatun Pitbull-replican tuolta ajalta. Pelastin Pitbullin raadon erään norjalaisen hangarin katosta roikkumasta keväällä 2012.

Jo projektin alussa oli villeimmissä unelmissa Pitbullin nokalla tähtimoottori, mutta näihin painorajoihin ei sellaista vaan ollut markkinoilla. Tsekkiläinen Vernerin kaksisylinterinen bokseri VM133MK sai luvan toimia korvikkeena, ja hyvin toimikin. Vernerillä oli kyllä tarjolla tähtimoottoreita, mutta Scarlett 5SI:n 69 kiloa oli liian paljon ja Scarlett 3VW:n 42 hevosvoimaa oli liian vähän. Juuri tämän 3VW:n esittely oli Ilmailun numerossa 7/2016. Samoihin aikoihin Scarlett 5VW näki päivänvalon.

Ylimpien kansien voitelu: Kolmeen ylimpään kanteen öljy sumutetaan venttiilikoneistoon. Sieltä öljy valuu työntötankojen suojaputkia pitkin kampikammioon.  Moottorin kiinnitys: Pitbullin alkuperäinen runkorakenne on säilytetty, uusi moottoripukki on vanhan moottorin paikalla. Sytytys: Kahdennetussa järjestelmässä on kymmenen puolaa. Moottoriöljysäiliö: Öljypumpun moottoriin siirtämä öljy valuu lohkosta ja alimmista kansista takaisin säiliöön.

 

Kampiakseli kiertokankineen sopii käteen.

Unelmasta totta?

Siinä se oli, piste I:n päälle ja tähtimoottori Pitbullin nokalle. 5VW on siis 3VW:n isoveli ja kuten aiemmassa esittelyssä kerrotaan, kampikammio, kampiakseli pää- ja apukiertokankineen sekä nokkakehä ovat Vernerin omaa tuotantoa. Sylinterit ovat Volkkarin 94 mm putket, männät Mahlen ja kannet pienellä lisä-adapterilla Hondan. Huomattava osa 3VW:n muistakin ominaisuuksista pätee myös 5VW:hen.

Tilaus lähti sisään marraskuussa ja tammikuun alussa pääsin tehtaalle oppiin rakentamaan omaa moottoria. Näin se menikin, lähdimme Nuutilan Jannen kanssa isä- ja poika-Vernerin oppiin pieneen Sumperk kaupunkiin Tsekeissä. Tehdas on omakotitalon yhteydessä ja siihen kuuluu neljä nc-konetta, joukko manuaali-koneita sekä suunnittelutoimisto, varasto ja neljä henkilöä. Niistä on Vernerin moottorit tehty.

Aamulla kasaustyön alkaessa työpöytä oli lastattu moottorinosilla. Ensimmäinen ajatukseni oli, onko tuossa tosiaan kaikki mitä toimivaan moottoriin tarvitaan? Kyllä sata vuotta vanha rakenne ja sen toimintaperiaate on hieno. Suurin osa painon säästöstä johtuu kampiakselin nerokkuudesta.

Massiivinen pääkiertokanki on koneistettu alumiiniseoksesta ja laakeroitu kampiakselin kaulalle. Apukiertokanget ovat terästä ja laakeroituna pääkiertokankeen. Rakenne määrää sylintereiden parittoman määrän ja sytytysjärjestyksen (ks. video toiminnasta täällä ja täällä).

Toinen merkittävä painonsäästö on saatu aikaan yksinkertaisella venttiilien ohjauksella, jossa nokkarengaspari ohjaa venttiileitä 1/6 kampiakselin nopeudesta. Tarkkuus ja intohimo, joilla työtä tehtiin oli silmiin pistävää. Kahdentoista tunnin päästä uudesta moottorista lähtivät ensisavut (katso videolinkki). Toinen työpäivä oli koekäyttöä viereisellä lentokentällä. Seuraavana aamuna pääsin uuden moottorin kanssa kotiin.

Ominaisuudet 65HP moottorilla tarkastelussa.

Vanha saa väistyä

Vanha VM133MK sai väistyä nokalta puntarin kautta. Kaikki poistettu näytti painavan 75 kiloa ja uudet vastaavat vermeet 57 kiloa. Siihen päälle uusi moottoripukki, 4 kiloa. 14 kilon poistuminen oli lähtökohta uuden pukin suunnittelulle. Potkuri tulee sijaitsemaan noin viisi senttimetriä vanhaa edempänä.

Kuten arvata saattoi kaikki muukin meni uusiksi. Mittareiden vaihtumisen myötä mittaritaulu muuttui, johtosarjat oli järkevämpi tehdä uusiksi kuin parsia vanhaa, roottorin esipyöritys oli ajateltava alusta astiuudelleen. Huomattavasti kevyemmän, mutta samalla pienempi tehoisen moottorin riittävyyttä tutkittiin rakennustyön valvojan, Jukka Tervamäen, Gyro Calculation ohjelmalla.

Nousunopeudeksi saatu 4,5 metriä sekunnissa on hyvää luokkaa gyroille. Laskelmissa käytetty 10 kilon massan pudotus on todellisuudessa vielä suurempi uuden esipyöritysjärjelmän myötä. Moottorin mukaan otettiin kaikki valmistajan tarjoamat lisävarusteet, näin haluttiin varmistua moottorin valvonnasta ja toiminnasta.

Sytytys on kahdennettu Delphin kymmenen erillis-puolan järjestelmä, joita ohjaa kaksi ecua. Järjestelmä asettaa sytytysennakon positiiviselle käynnistämisen helpottamiseksi, esimerkiksi heittämällä käynnistettäessä.

Positiivisesta ennakosta varoitetaan merkkiäänellä (katso merkkiääni koekäyttövideossa). Tähtimoottorissa ei ole öljypohjaa, vaan moottorissa kiertävä voiteluöljy valuu kampikammiosta ja sylinterinkansista painovoimaisesti ohivuodon avustamana takaisin erilliseen säiliöön. Säiliön tulee olla alimpien kansien alapuolella. Tehtaan toimittama säiliö on tarkoitettu asennettavaksi tulisenään. Tämä ei kuitenkaan ole Pitbullin runkorakenteen vuoksi mahdollista, joten tarkoitusta varten tehtiin itse uusi säiliö.

Vanha roottorin esipyöritys sai voimansa potkurin navasta kitkapyörällä, josta voima siirrettiin taipuisalla akselilla ylös roottorin naparakenteeseeen. Uudessa järjestelmässä sekä painava kitkapyörä että taipuisa akseli on korvattu roottorin napaan sijoitetulla pienellä Hondan nelitahtimoottorilla.
Käynnistysakku siirrettiin pilotin penkin takaa tuliseinän etupuolelle konehuoneeseen. Mittaristoon lisättiin ykkössylinterin sylinterinpään- ja pakokaasunlämpötilanmittaus.

Moottorin mukaan kuuluu runsaasti tehtaan toimittamia varusteita.

Viittä vaille valmis

Tuliseinän etupuoli on kutakuinkin valmis, kuten myös mittaritaulu. Kunhan uuden esipyörityksen kanssa on lopulliset painit painittu, gyro päästään riiputtamaan oikean lentoasennon toteamiseksi sekä lopullisen massan selvittämiseksi.

Huikean yli 200 Newton metrin väännön vuoksi moottoriin voidaan asentaa jopa 180 senttimetrinen potkuri. Valittu potkuri on 172 senttiä ja laskettu matkanopeus 140 kilometriä tunnissa. Huomattavasti suuremmalle nopeudelle Aero Friedrichshafenissa oli esillä Aeromarine Sportster alataso 5VW-moottorilla (katso linkki Ilmailuliitto.fi:ssä).

Pääsen vihdoin toteamaan: hyvin näyttää tähtimoottori istuvan myös virtaviivaiseen runkoon. Scarlett 5VW on mielenkiintoinen tulokas noin 60 kilogramman nelitahtis-luokkaan D-motorin kaveriksi.
Pitbull on ensimmäinen Scarlett-perheen moottorilla varustettu gyro, joten kesän aikana tullaan keräämään mahdollisimman paljon dataa moottorin valmistajalle. Vernerin moottoreille on nyt myös Suomessa tehtaan valtuuttama edustus sekä huolto- ja korjauspalvelu. Hintaa 5VW:lle kertyy 8 100 euroa, päälle verot sekä rahti. Tehtaan tarjoamat lisävarusteet potkureineen maksavat yhteensä noin 
1 800 euroa plus verot.

LISÄÄ AIHEESTA