Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella pakosarja turboahdettuun maatalouskoneen dieselmoottoriin. Pakosarja oli muotoiltava virtausominaisuuksiltaan hyväksi rakenteellisen lujuuden pysyessä sellaisena, että osa kestää väsyttäviä lämpöjännityksiä moottorin odotetun käyttöiän. Hyvillä virtausominaisuuksilla tarkoitetaan tässä tapauksessa sitä, että mahdollisimman iso osa pakokaasun energiasta säilyy pakosarjan läpi toimien turboahtimen käyttöenergiana.

Virtausgeometrian suunnittelussa käytettiin yleispäteviä kokoonpuristuvan kaasun virtausopin periaatteita, kuten poikkipinta-alan muutoksen vaikutusta virtaukseen. Pakosarjamallin arvioimiseen ja kehityksen tukena käytettiin tietokoneavusteista numeerista virtauslaskentaa. Tämän virtauslaskennan teoreettinen tarkastelu on sivuutettu opinnäytetyössä.

Lujuutta tarkasteltiin elementtimenetelmän avulla. Työ käsittelee fem-mallin määrityksen ja tulokset seikkaperäisesti. Yleistä elementtiteorian toimintaperiaatetta ei ole selitetty. Fem-analyyseistä saatuja tuloksia on käytetty pallografiittivalurautaisen pakosarjan väsymisen arviointiin. Itse väsymislaskelmat on tehty käsin ja ne ovat esitetty tässä työssä.

Työn tuloksena oli kaksi sellaisenaan käyttökelpoista pakosarjamallia, joita tullaan hyödyntämään asiakasyrityksessä. Näiden cad-mallien rakentaminen on käsitelty vaihe kerrallaan, perustuen hyväksi havaittuun mallinnusjärjestykseen.