Indagini fluidodinamiche sperimentali su teste per motori a benzina dotate di sistemi di distribuzione evoluti

The classic experimental characterization of the turbulent motions developing inside the cylinder is realized by the Ricardo’s method. The output is a non-dimensional number showing the intensity of the organized vortex but it’s not possible to obtain information about the velocity field. The first target of this thesis is developing a measuring process based on the hot wire anemometry to quantify particular turbulent vortices and obtaining maps showing the axial velocity field in the normal section of the cylinder. From the analysis of the map, it’s possible to catch the presence of tumble vortex, crosstumble vortex and swirl vortex and how they influence the velocity field. The second target is to prove the new developments of the aspirations ducts in order to improve the tumble’s effect and, at the same time, to value the influence of swirl in the petrol engine.

La caratterizzazione classica dei moti turbolenti che si sviluppano all’interno del cilindro viene eseguita sperimentalmente con il metodo Ricardo. L’output è un numero adimensionale che indica l’intensità del moto vorticoso organizzato ma non è possibile ricavare informazioni sul campo di velocità. Il primo obiettivo della tesi è sviluppare un procedimento di misura basato sull’anemometria a filo caldo che permette di quantificare determinati moti turbolenti e ricavare mappe visualizzanti il campo di velocità assiale nella sezione del cilindro. Dall’analisi della mappa è possibile capire se sono presenti i moti di tumble, crosstumble e swirl e come influenzano il campo di velocità. Il secondo obiettivo è individuare e testare dei nuovi sviluppi da apportare alle teste motore e ai condotti di aspirazione per aumentare l’effetto del tumble e, allo stesso tempo, cercare di valutare l’influenza del moto di swirl nella combustione dei motori a benzina.