Simulazione termofluidodinamica 1D di motori ad alte prestazioni per motociclo

In this thesis work, two four-stroke engines for motorcycle have been modeled and simulated to maximize the full-load performances by modifying the geometry and characteristics. The simulations have been made by using the one-dimensional code number Gasdyn, developed by the group of internal combustion engines at Politecnico di Milano. The analysis of the results has been made through the creation of a particular script in Matlab. At the beginning, the work focuses on the correct modeling and optimization of a single-cylinder engine. Then a twin-cylinder engine has been modeled, which is similar to the previous one. This work has consisted in an optimization of the geometrical features and the addition of some components. The best solution has been obtained by the examination of strategies that enable us to reach the performance objective. This solution has been possible thanks to the comparison of the achieved results by numerical simulations.

Nel presente lavoro di tesi sono stati modellati e simulati due motori per motociclo a quattro tempi con l’obiettivo di massimizzare le prestazioni a pieno carico modificandone la geometria e le caratteristiche. Le simulazioni sono state effettuate utilizzando il codice numerico monodimensionale Gasdyn, sviluppato all'interno del Politecnico di Milano dal gruppo di motori a combustione interna. La parte di analisi dei risultati è stata fatta attraverso la creazione di un apposito script Matlab. Il lavoro si è concentrato inizialmente sulla corretta modellazione ed ottimizzazione di un motore monocilindrico. Successivamente si è modellato un motore bicilindrico, in similitudine al motore precedente, ottimizzandolo attraverso la variazione delle caratteristiche geometriche e l’aggiunta di alcuni componenti. Passando attraverso l’esame delle diverse strategie adottabili per arrivare agli obiettivi desiderati di prestazioni, si è determinata la migliore soluzione a seguito del confronto dei risultati ottenuti dalle simulazioni numeriche.