• CFD 1D
• Exhaust tuning
• Optimization
• Port timing
• Two-stroke GDI

L’obiettivo di questo lavoro consiste nella progettazione preliminare di un motore a due tempi ibrido e sovralimentato per applicazioni aeronautiche. Questo propulsore innovativo è del tipo tre cilindri in linea ed è caratterizzato da una doppia iniezione PFI/GDI, carter umido e compressore volumetrico che funge da pompa di lavaggio. L’unità termica sarà poi accoppiata ad un motore elettrico in configurazione parallela al fine di ottimizzare i transitori di regime, facendo lavorare il motore termico in un ristretto range di giri, corrispondente a quello di massima efficienza.
In particolare, il lavoro descritto in questa tesi ha coinvolto l’ottimizzazione della fasatura del motore e della progettazione del sistema di scarico. Stabilire la corretta fasatura del motore è di fondamentale importanza per tutto il processo di lavaggio del motore e una corretta progettazione del sistema di scarico può influire, anche notevolmente, sulla qualità di tale processo.
Al fine di identificare la fasatura ottimale per questo specifico motore, è stato utilizzato il software di analisi gasdinamica CFD 1D GT-Power, il quale è stato utilizzato anche in seguito per l’ottimizzazione della geometria di scarico.
Dopo successivi affinamenti del modello, i risultati sono stati soddisfacenti, nella misura in cui si è raggiunto il target di potenza fissato nella fase iniziale del progetto.

The main goal of this work was the preliminary design of an innovative two-stroke supercharged engine suitable for aeronautical applications. The three-cylinder inline engine is equipped with a double injection system PFI/GDI, wet sump lubrication system and positive displacement supercharger which operates as a scavenge pump. The thermal unit will be coupled with an electric motor in parallel configuration with the aim to optimize the transient modes of operation, while the engine operates in a narrow speed range where the maximum efficiency is registered. In particular, the design process described in this work involved the optimization of exhaust and scavenge port timings and the preliminary design of the exhaust system. To find out the best port timing is fundamental for the complete charge replacement process and a good tuning of the exhaust system can influence a lot that process. In order to get the best timing for this specific engine, the 1D gas dynamic simulation software GT Power was employed, which was also used to find the best exhaust system geometry. After several model refinements, the results were satisfactory in a way that the starting performance targets were achieved.