Simulazione termo-fluidodinamica 1D di un motore a ciclo Otto di piccola cilindrata turbo-sovralimentato

The numerical modeling of thermo-fluid dynamic processes, which take place in internal combustion engines, is an indispensable analysis tool in the design and development of an engine. In fact, thanks to the use of calculation programs, it is possible to predict with sufficient accuracy the performance of the engine in terms of torque, power, consumption, emissions and of all the magnitudes that characterize its operation. The software used for one-dimensional modeling is Gasdyn, a calculation program developed by the Internal Combustion Engines group of Politecnico di Milano in collaboration with the Exothermia company. The present thesis work deals with the one-dimensional modeling of an endothermic engine, with spark ignition, 4 strokes engine, with small displacement, turbocharged with intercooler, which aims to validate the results obtained from the one-dimensional model with the experimental measurements performed on the real engine provided by an external researchers, through a graphic comparison. Subsequently, a parametric analysis on the emissions of the analyzed engine was also performed.

La modellazione numerica dei processi termo-fluidodinamici, che avvengono nei motori a combustione interna, costituisce uno strumento di analisi indispensabile nella fase di progettazione e sviluppo di un motore. Infatti, grazie all’utilizzo di programmi di calcolo, è possibile predire con sufficiente grado di accuratezza le prestazioni del motore in termini di coppia, potenza, consumi, emissioni e di tutte le grandezze che ne caratterizzano il suo funzionamento. Il software utilizzato per la modellazione monodimensionale utilizzato è Gasdyn, un programma di calcolo sviluppato dal Gruppo di Motori a Combustione Interna del Politecnico di Milano in collaborazione con l’azienda Exothermia. Il presente lavoro di tesi tratta la modellazione monodimensionale di un motore endotermico, a ciclo Otto, 4 tempi, di piccola cilindrata, turbo-sovralimentato con intercooler, che ha lo scopo di validare i risultati ottenuti dal modello monodimensionale con i rilievi sperimentali eseguiti sul motore reale forniti da un ente di ricerca esterno, mediante confronto grafico. In fine è stata eseguita anche un’analisi parametrica sulle emissioni del motore analizzato.