En dieselmotors prestanda är till stor del styrd av turboladdningssystemet. Svagheten hos konventionella turboladdare är att de inte förmår att följa en kolvmotors flödeskarakteristik. En kolvmotors flödeskarakteristik är nära nog linjär med motorvarvtalet medan en turbin har en olinjär flödeskarakteristik. Detta leder till otillräcklig luftmängd vid låga motorvarvtal och vid höga motorvarvtal till höga turbovarvtal, vilket resulterar i försämrad bränsleförbrukning och ökade avgasemissioner.
Genom att förse turbinen med reglerbara ledskenor framför rotorn kan
turbinens strömningsarea varieras och därmed turbinens flödeskarakteristik. Effekten som turbinen producerar för att driva kompressorn är beroende av tillgänglig expansion av avgaserna över turbinen. Vid ett givet motorvarvtal kan därför expansionen över turbinen ökas genom att ledskenornas öppning minskas. Kompressorn levererar då mer luft till motorn och flödet anpassas till aktuellt behov.
Genom att anpassa ledskenornas position för varje kombination av
motorvarv och last kan därför luftmängden till motorn styras. Den
erhållna flexibiliteten av luftmängden utgör ytterligare en parameter
för optimering av olika egenskaper hos motorn. Flexibiliteten av
luftmängd kan utnyttjas för optimering av emissioner och
bränsleförbrukning samt för att anpassa motorns momentkarakteristik för
aktuellt användningsområde.
En modern motor utgör ett komplext system där även andra funktioner
regleras såsom styrning av bränsleinsprutning och avgasåterscirkulation.
Vid reglering av turboaggregatet påverkas grundläggande parametrar,
vilket i sin tur ger en återkoppling på övrig reglering. Komplexiteten
ökar ytterligare, särskilt genom kravet på att motorn skall ha goda
egenskaper både vid stationärt driftsförhållande och under acceleration.
Arbetet i avhandlingen har utförts som experimentella studier. Ralf
Barkhage har analyserat inverkan av parametrar som påverkas av turbinens
reglering vid olika driftstillstånd samt dessa parametrars inverkan på
bränsleförbrukning och emissioner. Studierna har utförts både vid
stationära förhållanden och under acceleration.
Resultatet av studierna visar att med anpassning av turbinens expansion
kan motorn optimeras ytterligare och därigenom bli effektivare och mer
miljövänlig.
Avhandlingen: “Evaluation of a Variable Nozzle Turbine Turbocharger on a
Diesel Engine under Steady and Transient Conditions” försvarades vid en
offentlig disputation på Chalmers tekniska högskola den 19 april.
Ralf Barkhage har utfört arbetet som industridoktorand och projektet har
huvudsakligen finansierats av Volvo. För närvarande arbetar Ralf
Barkhage bland annat med turboladdning och gasväxling som konsult inom
Endevor Engineering AB.
För mer information kontakta:
Ralf Barkhage, Endevor Engineering AB, tel: 0302 21351, 0705-521351
e-post:boost@endevor.se
20 november, 2023 - Chalmers tekniska högskola
Proteiner som bildar klumpar förekommer vid flera svårbehandlade sjukdomar, som ALS, Alzheimers och Parkinsons. Mekanismerna bakom hur proteinerna interagerar med varandra är svåra att studera, men nu har forskare på Chalmers hittat en ny metod för att stänga in proteiner i nanostora fällor. Inuti fällorna kan proteinerna studeras på ett sätt som inte varit möjligt tidigare.
26 oktober, 2023 - Chalmers tekniska högskola
Det tropiska träslaget ipê är populärt för att bygga exklusiva trädäck, och i Europa och Nordamerika har efterfrågan på materialet ökat kraftigt. Nu visar en studie från Chalmers att mer än tre fjärdedelar av all ipê ifrån den delstat i Brasilien som står för det mesta av produktionen kan ha avverkats olagligt. – Studien avslöjar […]
17 oktober, 2023 - Chalmers tekniska högskola
Forskare på Chalmers presenterar nu ett nytt och effektivt sätt att återvinna metaller från elbilsbatterier. Metoden gör det möjligt att återvinna 100 procent aluminium och 98 procent litium ur förbrukade elbilsbatterier. Samtidigt minimeras förlusten av värdefulla råvaror som nickel, kobolt och mangan. Det krävs inga dyra eller skadliga kemikalier i processen, då forskarna använder sig av oxalsyra – en syra som även förekommer i växtriket.
4 oktober, 2023 - Chalmers tekniska högskola
Den troliga orsaken till Alzheimers sjukdom är ansamling av molekyler som kallas för amyloidpeptider. De leder till celldöd, och är vanligt förekommande i hjärnan hos patienter med sjukdomen. Forskare på Chalmers har nu visat att jästceller som ansamlar dessa felveckade amyloidpeptider kan tillfriskna när de behandlas med nanoflagor av grafenoxid. Alzheimers sjukdom är en obotlig […]
Expertsvar, Vetenskapsrådet, Hantverkargatan 11B, Stockholm, Telefon 08 546 44 000
Postadress Box 1035, 101 38 Stockholm, expertsvar@vr.se
Information om kakor öppnas i nytt fönster
