Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică

Licență
9/10 (1 vot)
Domeniu: Automatică
Conține 1 fișier: docx
Pagini : 100 în total
Cuvinte : 11652
Mărime: 21.61MB (arhivat)
Publicat de: Axinte Burlacu
Puncte necesare: 13

Cuprins

  1. Table of Contents
  2. 1 Introduction 7
  3. 2 General study of the tuned intake manifold 8
  4. 3 The study of the variable intake system 18
  5. 3.1 General study of the ram effect 18
  6. 3.1.1 Pneumatic assumptions 20
  7. 3.1.2 Modeling pneumatic orifices 21
  8. 3.1.3 Modeling the pneumatic chambers 23
  9. 3.1.4 The pipe models 25
  10. 3.1.5 Dissipative effect R 26
  11. 3.1.6 Inertial effect 28
  12. 3.1.7 Response to a pressure step 29
  13. 3.1.8 Frequential domain 31
  14. 3.2 The functioning principle of the system 33
  15. 3.3 The initial calculus of the system 35
  16. 3.4 The model calculus with the help of the AMESim simulation 37
  17. 4 The thermal, dynamic and kinematics calculus of the internal combustion engine with the variable intake system 46
  18. 4.1 The thermal calculus of the internal combustion engine 47
  19. 4.2 The kinematic calculus of the piston rod mechanism 56
  20. 4.3 The dynamics of the engine 61
  21. 4.3.1 The gas pressure force 61
  22. 5 Design of the acoustical supercharge and of the engine 63
  23. 5.1 Design of the variable acoustical supercharge system 63
  24. 5.2 Design and resistance calculus of the engine 65
  25. 5.2.1 The engine block 65
  26. 5.2.2 The cylinder head 69
  27. 5.2.3 The piston design 73
  28. 5.2.4 The pin design 81
  29. 5.2.5 The piston rings 83
  30. 5.2.6 Connecting rod design 87
  31. 5.2.7 The crankshaft design 93
  32. 5.2.8 The gas exchange system 95
  33. Conclusion 100

Extras din licență

Abstract

In this graduate project it is desired to project a variable acoustical supercharging intake system. To analyze the performances of this system it must be mounted on an engine. For this it is chosen a natural aspirated spark ignition engine.

The initial dimensioning starts with the one dimensional analysis in AMESim program, also from hear it is obtained the initial dimensioning of the SI engine.

After obtaining the main dimension of the engine and the variable supercharging intake system a CAD design is made using the CATIA V5R16 and several parts of the engine will be analyzed using a FEM program to see if the parts will sustain the loads that appear in the engine and if they are right dimensioned.

Abstract

În această lucrare se urmărește proiectarea unui sitem variabil de supraalimentare acustică. Pentru a putea analiza performanțele acestui sistem, el va fi montat pe un motor cu aprindere prin scânteie aspirat natural.

Predimensionarea sistemului se face din analiza undimensională in AMESim; tot in AMESim este dimensionat si motorul.

Dupa dimensionarea motorului si a sistemului de supraalimentare acustică se realizeaza modelul CAS al acestora. Pentru analiza tensiunilor mecanice si termice se foloseseste programul Patran/Nastran din care se poate concluziona daca dimensiunile au fost corect alese.

1 Introduction

From the beginnings of automotive industry everyone wanted to obtain the best performances from the car. But to obtain the maximum power from an engine it necessary to get the maximum amount of air into the cylinder.

The variable intake system is a very interesting subject because of the improvements made by other automotive industry company, like AUDI, Opel, Nissan and even those from the F1 and Moto Gp.

In this study it is analyzed in particular the ram effect on the fore stroke internal combustion engine. It is also presented the design and calculus of a variable system that will improve the intake system of the normal aspirated internal combustion engine and further on the design of an engine based on the AMESim engine model.

The study of the variable intake system is based on the AMESim program because it can simulate the variation of the volumetric efficiency for different values of the intake manifold and lengths of the pipe.

Beside of this study of the intake system, using Catia V5R16 it will be made a 3D model of the variable intake system and of the engine on which it will be mounted this system.

Using the Patran/Nastran programs several parts of the engine will be tested to see their mechanical resistance and thermal dilatation.

2 General study of the tuned intake manifold

To be able to study the performance of the intake system and to design it, there are necessary a lot of intake and exhaust acoustics knowledge. The study of the air breath system of the engine has begun form the early twenties by Capetti A. In the late fifties, Bason continued the study on the gas-dynamics and the manifold design. At the end of nineties a complete study on the air breathes system of the engine is presented by Winterbone and Pearson.

I have chose to study the ram effect on the intake system because of the performance that can be obtain according to the results obtained on F1cars and MotoGp superbike.

Naturally aspirated engine with tuned intake system have obtained a 125% in excess volumetric efficiency and higher peak engine speeds, up to 18000 rpm.

For the F1 cars the tests war made only on one cylinder due to the high cost of the engine and the reduced time of usage, approximately two hours. The study was also made on the computer using a simulation code for the intake wave dynamics. The result obtained war compared with the one obtained experimentally on the single cylinder engine. The comparative results are shown in the following figure Fig. 2.1.

Preview document

Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 1
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 2
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 3
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 4
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 5
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 6
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 7
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 8
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 9
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 10
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 11
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 12
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 13
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 14
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 15
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 16
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 17
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 18
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 19
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 20
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 21
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 22
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 23
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 24
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 25
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 26
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 27
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 28
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 29
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 30
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 31
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 32
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 33
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 34
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 35
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 36
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 37
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 38
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 39
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 40
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 41
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 42
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 43
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 44
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 45
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 46
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 47
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 48
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 49
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 50
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 51
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 52
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 53
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 54
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 55
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 56
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 57
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 58
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 59
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 60
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 61
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 62
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 63
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 64
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 65
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 66
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 67
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 68
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 69
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 70
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 71
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 72
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 73
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 74
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 75
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 76
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 77
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 78
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 79
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 80
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 81
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 82
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 83
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 84
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 85
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 86
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 87
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 88
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 89
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 90
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 91
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 92
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 93
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 94
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 95
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 96
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 97
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 98
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 99
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 100
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 101
Proiectarea unui sistem variabil de supraalimentare acustică - Pagina 102

Conținut arhivă zip

  • Proiectarea unui Sistem Variabil de Supraalimentare Acustica.docx

Alții au mai descărcat și

Modelarea Matlab-Simulink a Unei Sere

Cunoasterea duratei de timp de la semanat pâna la rasaritul plantelor mai are însemnatate si pentru obtinerea unor productii cat mai timpurii. Daca...

Circuite logice secvențiale

In multe aplicatii este nevoie de un element care sa prezinte 2 stari diferite, cu posibilitatea de a trece dintr-o stare in cealalta, fara sau in...

Proiectare conceptuală

Cerintele sistemului operational Odata ce a fost definita nevoia si abordarea tehnica, e necesar sa le tranlatam intr-un “scenariu...

Ai nevoie de altceva?