Kétütemű benzinmotor gázcseréjének modellezése
Munkám során egy kétütemű motor működésének optimalizálásával foglalkoztam. A feladat célja minél nagyobb teljesítmény elérése volt, viszonylag egyenletes nyomaték és teljesítményleadással. A számításokat egy rövid löketű 400cm3 körüli hengerűrtartalmú motorblokkra végeztem. A cél elérése körülbelül 200 lóerős literteljesítmény elérése volt.
A fő paraméterek meghatározásához először az adott témához kapcsolódó szakkönyvek összefüggéseit használtam. Főként Graham Bell: Two stroke performance tuning című könyvét használtam. A fő paraméterek közé tartozik az üzemi fordulatszám meghatározása, szívó és kipufogó oldali főméretek meghatározása, résvezérlés méretezése az üzemi fordulatszámhoz. A fő méretek megadásánál igyekeztem a gyárthatóságot szem előtt tartani, illetve költséghatékony megoldásokat alkalmazni.
A fentiek után számítógépes szimuláció segítségével végeztem a motor gázcseréjének további optimalizálását. A modellezéshez az AVL Boost nevű programot használtam, amely zéródimenziós geometriai modellel dolgozik, illetve kétzónás égési modellel. A geometriai modellhez csak fő méreteket kell megadni, mint dugattyú átmérő, hajtórúd hossz, csövek átmérői.
A fix kiindulási méreteket a katalógusból választott alkatrészek határozták meg. Ilyen például a dugattyú átmérő és a hajtórúd hossza.
A szimulációt a teljes fordulatszámtartományon elvégeztem több paraméter változtatása mellett, legfőképp a szívó és kipufogó oldali hosszokat és átmérőket.
Többféle kialakítást vizsgálva és szimulálva sikerült a motor teljesítményét a kiindulási 35kW ról 75kW ra növelni. Így az szimuláció eredménye alapján a motor teljesítménye meghaladta a várt teljesítmény értéket, de a további szimulációk során várható, hogy ez a teljesítményérték tovább növelhető.
szerző
-
Cser Tamàs
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Lukács Kristóf
doktorandusz, (külső)
