Imusarjan optimointi ahdetussa moottorissa

Abstract

Opinnäytetyössä keskitytään imusarjan virtaukseen ja perehdytään turboahtimen vaikutukseen moottorin ilmanvirtauksessa. Työssä tehtiin laskelmia imusarjan osista, mallinnettiin tämän pohjalta imusarja Volvon 8-venttiiliseen B230 moottoriin ja suoritettiin CFD simulointi, jonka perusteella mallinnetun imusarjan hyvyyttä arvioitiin.

Työn alkuvaihe keskittyi luomaan kuvaa hyvän imusarjan suunnittelusta, ja siitä kuinka virtaus ahdetussa moottorissa tapahtuu. Imusarjan mallinnuksessa pyrittiin saamaan aikaiseksi sellainen imusarja, jossa virtaus tapahtuisi mahdollisimman hyvin ja tasaisesti jokaiseen sylinteriin. Teoriaosuudessa käsiteltiin tärkeitä virtaukseen vaikuttavia moottorin toiminnallisia ominaisuuksia, sekä ilmanseoksen ominaisuuksia.

Mallinnuksessa pyrittiin hyödyntämään mahdollisimman paljon teorian tuomaa näkemystä virtauksen ominaisuuksista. Imusarjan optimointiin laskettiin imuputkiston pituudet, jolla laajennus- ja jäännösaallot toteutuvat ja volymetrisen hyötysuhteen lisäys saadaan aikaiseksi.

This thesis focuses on inlet manifolds flow and turbochargers effects on engine airflow. In this work calculations were made on the parts of the inlet manifold, based on that modeled inlet manifold for Volvo 8-valve B230 engine and CFD simulation was performed to evaluate the quality of the modeled inlet manifold.

The first part of this study focused creating image of designing good inlet manifold, and how flow occurs inside the turbocharged engine. In the modeling of inlet manifold attempts were made to create such inlet manifold, where flow occurs as good and stable as possible for each cylinder. The theoretical part discussed important functional properties of the engine affecting the flow as well as the properties of the air mixture.

The results of this study were modeled intake manifold which results were obtained by simulation. The results of the simulation showed that the modeled intake manifold still needs to be modified for better flow. To utilize the intake manifold in the engine, there is a simulation work to be developed in the future.