Provning och simulering av variabel ventilprofil och dess effekter på emissioner

Bakgrund/syfte/uppdragsbeskrivning:
Detta exjobb syftar till att prova variabel ventilprofil på encylindern på KTH och studera dess effekter på emissioner, verkningsgrad bl.a.

Dagens och morgondagens emissionskrav på heavy duty motorer ökar tillsammans med bränsleförbrukningsmålen och därmed motorns verkningsgrad. Denna ekvation är inte helt självklar, en minskning i emissioner kostar för det mesta förbrukning. För att vinna eller bibehålla en låg förbrukning tillsammans med att minska emissionerna är variabel ventilstyrning ett sätt att göra motorn mer flexibel. Cylinderströmningen påverkar interaktionen mellan spray och luft, efteroxidationen av sot och därmed emissionsbildningen. Ett sätt att påverka detta är genom att ändra ventilprofilen i motorn och framöver kommer någon form av påverkan av ventilprofil vara ett måste för motortillverkarna för att klara de nya hårda emissionskraven.

Idag har KTH tillgång till ett Lotus AVT system som genom hydraulik kan styra motorns insugs och avgasventiler helt oberoende en konventionell kamaxel. Den önskade ventilprofilen skapas i Matlab som sedan kan provas direkt i motorn och dess effekter kan därmed snabbt utvärderas. Exjobbet syftar till att titta på möjligheterna som finns med att kunna styra ventilprofilerna helt fritt. Nya möjligheter kommer att skapas då snurrtalet kan varieras med olika ventilstrategier. Tex så kan det vara av intresse att öka snurrtalet på låga varvtal för att minska röken, medan på höga varvtal så kan det vara intressant att minska snurren då lufthastigheten går upp med varvtalet. Att ta reda på vilket snurr som är det bästa möjliga för respektive driftfall är en aspekt som är intressant att titta på. När AVT möjliggör helt nya sätt att styra ventilerna på så är det intressant att hitta dessa ventilprofiler och vad de kan ge för fördelar. För att skapa en förståelse för vad som ändras när ventilprofilerna ändras bör prov även göras i flödesrigg för att utröna hur olika ventillyft på respektive ventil påverkar Swirl, mysigma samt tumble. Vidare bör motorprov även göras med EGR för att studera effekterna med detta.

Provningen görs parallellt med simulering i GT-power. Detta för att skapa en förståelse för vad man ändrar på när man inför olika ventilstrategier och dels för att effektivisera provningen. Olika fenomen kan studeras i modellen sedan verifieras med prov. Data från motorprov används sedan för att kalibrera modellen så at denna för att sedan kunna vara mer exakt.

Antal/beräknad tidsåtgång:
Exjobbet är avsett för två personer.
Beräknad tidsåtgång: 20 veckor

Kontaktpersoner och handledare:
Vid frågor, kontakta Henrik Dembinski, tfn 08-553 80769 eller Jonas Holmborn (gruppchef), tfn 08-553 81757

Ansökan skickas till:
[email protected], märk din ansökan ’PU10-49’

Till ansökan bifogas CV, personligt brev och betygsutdrag

Sista ansökningsdag:
2010-06-30