بهينه سازي واكنش موتور توربوشارژ با طراحي مجدد منيفولد دود

Optimizing the turbocharged engine response by redesigning the exhaust manifold

هدف اصلي اين شبيه‌سازي، بهينه‌سازي واكنش موتور مجهز توربوشارژ هندسه متغير (VGT) به گونه‌ ايست كه منجر به واكنش بهتر موتور بدون جايگزيني توربوشارژر موجود با طراحي جديدتر شود. براي دستيابي به اين هدف، آنتالپي گازهاي خروجي ورودي به توربين بايد افزايش يابد در حالي كه فشار برگشت سيلندر بايد كاهش يابد. براي افزايش آنتالپي گاز خروجي، انرژي مبادله شده بين گازهاي داغ و محيط اطراف منيفولد اگزوز بايد كاهش مي‌يافت، در حالي كه فشار برگشت سيلندر با استفاده از طراحي بهينه منيفولد اگزوز كاهش مي‌يافت. اين آرايش بهينه‌ از فاصله بيشتر بين گازهاي حاصل از دو احتراق متوالي استفاده مي كند، اولين، دومين و سومين سيلندر را با هم، و به همين ترتيب سه سيلندر ديگر را نيز به يكديگر وصل مي‌كند و سپس دود حاصل از اين دو سيستم به سمت توربين جريان مي يابد، بنابراين به جاي 180 درجه چرخش ميل‌لنگ، فاصله بين دو احتراق متوالي 360 درجه چرخش ميل‌لنگ است. اين طرح در نرم‌افزار AVL BOOST مدل‌سازي شده است و شبيه‌سازي‌ها براي نشان دادن مزاياي نسخه بهينه‌شده اجرا شدند. با طراحي بهينه، منحني گشتاور موتور بهينه شد و شيب بيشتري از گراديان گشتاور در بازه 1500-2000 دور در دقيقه داشت، در نتيجه زمان تا گشتاور مشخصات موتور بهبود مي‌يابد.

The main purpose of this simulation is to optimize the response of the turbocharged engine equipped with variable geometry (VGT) in such a way that it leads to a better engine response without replacing the existing turbocharger with a newer design. To achieve this, the enthalpy of the exhaust gases to the turbine must be increased while the return pressure of the cylinder must be reduced. To increase the enthalpy of the exhaust gas, the energy exchanged between the hot gases and the environment around the exhaust manifold had to be reduced, while the return pressure of the cylinder was reduced using the optimal exhaust manifold design. This optimal arrangement uses more distance between the gases from two consecutive combustions, connecting the first, second and third cylinders together, as well as the other three cylinders, and then the smoke from these two systems towards The turbine flows, so instead of 180 degrees rotation of the crankshaft, the distance between two consecutive combustions is 360 degrees of rotation of the crankshaft. The design was modeled in AVL BOOST software, and simulations were performed to demonstrate the benefits of the optimized version. With the optimal design, the engine torque curve was optimized and had a greater slope of the torque gradient in the range of 1500-2000 rpm, thus improving the time to torque of the engine specifications.