Tipo di tesi | Tesi di laurea magistrale | ||||||||||||||||||||||||||||||
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Autore | PANDOLFO, MICHELE | ||||||||||||||||||||||||||||||
URN | etd-06142016-091928 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Titolo | Implementazione di un modello di stratificazione per la rilevazione del knock | ||||||||||||||||||||||||||||||
Titolo in inglese | Implementation of a stratification model for usage in knock assessment approach | ||||||||||||||||||||||||||||||
Struttura | Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari" | ||||||||||||||||||||||||||||||
Corso di studi | Ingegneria Del Veicolo (D.M.270/04) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Commissione |
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Parole chiave |
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Data inizio appello | 2016-07-13 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Disponibilità | Accessibile via web (tutti i file della tesi sono accessibili) | ||||||||||||||||||||||||||||||
Riassunto analitico
Limitazioni sempre più severe circa emissioni inquinanti e consumo di combustibile nel settore automotive spingono le case produttrici verso il downsizing cioè a costruire motori che lavorano in condizioni di massima efficienza quando il carico richiesto è relativamente basso, come nel caso del ciclo di omologazione. La potenza "persa" sottodimensionando il motore, viene recuperata introducendo un sistema turbo-compressore. Sovralimentando un motore si vanno ad aumentare le pressioni e le temperature in camera. Nei motori ad accensione comandata, l'aumento della pressione in camera è sempre stato limitato dall'insorgere di combustioni anomale come il knock. Nell'ottica di studiare il fenomeno e cercare di limitarlo, diversi esperimenti possono essere condotti i quali però spesso risultano molto costosi. Per questo l'utilizzo di software di simulazione è di fondamentale importanza durante la progettazione iniziale e per la successiva verifica e/o problem solving. In questo lavoro viene presentato una parte dello sviluppo di un modello di knock per simulazione 1-D. Il modello pretende di sfruttare la simulazione 3-D per riuscire a trasferire informazioni circa le reali caratteristiche della carica presente nel cilindro. Per fare tutto questo, due tipi di simulazioni 3-D sono state effettuate: una simulazione di flusso più iniezione e un secondo tipo flusso più iniezione più combustione. Lo scopo principale del lavoro è capire se sia possibile utilizzare i valori delle distribuzioni di lambda e temperatura in termini di media e deviazione standard derivati dalla simulazione flusso più iniezione al posto della più complessa, dal punto di vista computazionale e del setting, simulazione di flusso più iniezione più combustione. |
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Abstract
In the last few years, even severe restriction about emissions and fuel consumption in automotive field push engineer to downsizing in order to have engine that works at high efficiency operating point when a little amount of power is required. In downsized engine power is achieved using turbocharged system. Supercharge an engine involve high In-cylinder Pressure due to kompressor and also an increase of in-cylinder temperature due to the presence of turbo. The increased in-cylinder pressure in spark ignition engines has always been limited by the arising of abnormal combustion phenomena. In particular, the autoignition of gasoline-like fuel in the periphery of the combustion chamber induces a variety of damaging mechanisms that eventually lead to severe engine failures. The experimental analysis of the knock-prone locations is far from being trivial, and qualitative information can only be gathered through expensive in-cylinder optical visualizations or a-posteriori wear analyses. In view of the limitations of the experimental practice, the need to use CAE tools and especially CFD simulations emerges as a fundamental step initially for a predictive approach and later for validation and/or for problem solving. In this paper the development of an advanced Knock Model for GT-Power 1-D simulation is carried out. The present model is based on the assumption that detailed information about the in-cylinder charge provided with 3-D CFD simulation can be used in 1-D simulation. To do this two type of 3D In-cylinder simulation were made in Star-CD in order to evaluate Lambda and Temperature distribution: the first one is a flow plus injection simulation while the second one is a complete simulation with also combustion. The main purpose is to understand if is possible to use Lambda and Temperature distribution values in terms of average and standard deviation derived from flow plus injection simulation instead of the heavier complete simulation. |
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