Modellazione termo-fluidodinamica 1D di un motore turbo-diesel : calcolo delle mappe caratteristiche

This Master Thesis consists in the simulation and the analysis of a turbocharged, twin entry turbine, compression ignition, six-cylinder, heavy-duty engine associated to the European project Vision xEV, with the use of the software Gasdyn, developed by IC Engine Group of Politecnico di Milano. Initially the one-dimensional scheme, built in GasdynPre3, is validated comparing the simulation results with values measured at a test bench in 189 working points, varying load and regimes. In particular we compare temperatures and pressures trends, pollutant emissions and engine perfomances. Moreover an analysis is implemented changing firstly the compression ratio and the introducing an high pressure exhaust gas recirculation system (Short Route EGR). The results are compared to validation results, focusing especially on the nitric oxide reduction in the scheme with EGR.

Il presente elaborato consiste nella simulazione e nell’analisi di un motore turbodiesel con turbina a doppio ingresso, sei cilindri, per il trasporto pesante nell’ambito del progetto europeo Vision xEV, tramite il software Gasdyn, sviluppato dal Gruppo Motori del Politecnico di Milano. Inizialmente lo schema mono-dimensionale costruito in GasdynPre3 viene validato confrontando i risultati delle simulazioni con i valori misurati al banco prova in 189 punti di funzionamento al variare del carico e del regime. In particolare si confrontano gli andamenti di temperature, pressioni, emissioni inquinanti e prestazioni del motore. Successivamente si effettua un’analisi modificando prima il valore del rapporto di compressione e poi introducendo un sistema di ricircolo dei gas combusti ad alta pressione (Short Route EGR). I risultati vengono dunque confrontati con quelli ottenuti nella validazione, concentrandosi in particolare sulla riduzione di ossidi di azoto nel caso con EGR.