Riassunto analitico
L’oggetto di discussione di questa tesi è il motore a 2 tempi, un tipo di motore molto studiato grazie agli alti rendimenti e alle alte potenze specifiche, a cui fanno da contrappeso una complessa gestione delle emissioni inquinanti. In questo elaborato di tesi si pongono i riflettori su un particolare ed innovativo motore a 2 tempi avente una geometria che ricorda molto quella di un normale motore a 4 tempi; infatti, esso presenta, invece delle usuali luci di travaso e di scarico, i rispettivi condotti, con la presenza di 2 valvole di aspirazione e 2 di scarico. Nell’ambito dell’attività progettuale, svoltasi nel DIEngine Lab dell’Università di Modena e Reggio Emilia, si è svolto un lavoro riguardante l’analisi CFD-3D del processo di lavaggio della carica su quattro diverse configurazioni: a. Geometria di primo tentativo “asimmetrica”, con diverso orientamento dei condotti di aspirazione e di scarico, quattro differenti inclinazioni delle valvole, regime a 9000 rpm; b. Geometria “simmetrica” denominata Soluzione A, con i condotti di scarico ed aspirazione a specchio, uguale inclinazione per le 2 valvole di aspirazione, così come per quelle di scarico, regime a 9000 rpm; c. Geometria “simmetrica” denominata Soluzione B, con alesaggio, corsa, diametro delle valvole e volume dei condotti modificati rispetto alla Soluzione A, regime a 9000 rpm; d. Geometria “simmetrica” denominata Soluzione B, con regime modificato da 9000 a 7000 rpm. Per ognuna delle quattro configurazioni si è svolto il set-up della simulazione CFD-3D mediante il software Ansys Forte, ponendo l’attenzione su Mesh, Boundary Conditions e Initial Conditions (uguali per i tre casi a 9000 rpm), durata e regime della simulazione; quindi, si è passati al postprocessing, attraverso l’utilizzo di Ensight per la creazioni di immagini e GIF di interesse e di Excel per i grafici e i risultati numerici. L’analisi dei risultati si concentra in particolare su: a. Conservazione della massa; b. Andamento del flusso nei condotti e nel cilindro; c. Quantità di carica fresca intrappolata nel cilindro a fine simulazione; d. Parametri prestazionali del motore a 2 tempi, ovvero Delivery Ratio, Trapping Efficiency e Charging Efficiency; e. Curva di scavenging
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