Jump to content

Moottorin tietokonesimulointi


Guest lauri.nurttila

Recommended Posts

Morjens!

Tampereen teknillisellä yliopistolla on pyörähtänyt käyntiin kurssi polttomottorin tietokonesimuloinnista GT-ohjelmistolla ( Gamma Technologies ). Hommahan toimii niin, että tällä lähinnä Wärtsilän ym. teollisuuspajojen käytössä olevalla ohjelmistolla voidaan mallintaa moottori halutuilla parametreilla ja sen jälkeen saada tietoa lähes mistä tahansa moottorin toiminnasta. Tulokset kattavat tietysti teho- kulutus- ja palamistiedot, mutta myös lämpötilat ja esimerkiksi sylinterikohtaiset painetiedot. Melko lailla siis kaiken.

 

Ongelmani on, että omassa kuplassani on moottori kiinni, enkä haluaisi irrottaa sitä pelkästään mittauksia varten. Tarvitsisin siis suht tarkkoja mittoja simulointia varten. Tässä on hyvä mahdollisuus saada mielenkiintoista tietoa vaikkapa omasta moottoriprojektistasi! Tietysti aina mielenkiintoisempaa, jos rakenteilla olisi jotain eksoottista, ohjelmoitavalla ruiskulla varustettu kone vaikkapa? Taivas rajana :)

 

Asiaan. Seuraavat tiedot vaaditaan tarkkaan tulokseen:

 

Sylinteri: poraus, isku, männän laen muoto (tasainen vai kuppi tms.)

Alakerta: kiertokangen pituus, kampisuhde (kiertokangen pituuden ja iskunpituuden suhde)

Kansi: venttiilien halkaisija, nokkaprofiili (paljonko nostoa eri asteilla), kanavan poikkileikkaus (muoto), kanavan pituus ja säde, polttoaineen suihkutustapa, palotilan muoto, jäähdytys

Imusarja / Pakosarja: putkiston rakenne (putkien halkaisija, pituus, kaartosäde, kollektoriosan tilavuus), kaasuläppä (halkaisija ja paikka), suuttimen (-ien) paikka

Sytytys: kierrosluku / ennakko, sytytysjärjestys

Polttoaineensyöttö: suuttimen virtauskartta (määrä/aukioloaika), ruiskutuspaine, suuttimen reikien määrä ja halkaisija, ruiskutuskartta (aukioloaika/kierrosnopeus).

Lisäksi kokoonpanoon voi lisätä lopun pakoputkiston sekä ilmansuodattimen. Jos mukana on turboa, välijäähdytintä, yms. niin niistä myös oleelliset tiedot, tärkeinpänä fyysiset mitat.

 

Kaikkia tietoja ei välttämättä voi kuplaan soveltaa, mutta soveltuvilta osin. Mittojen ei tarvitse olla edes sadasosamillin tarkkoja, maalaisjärki ja tönäri riittää. Lisäksi ohjelmassa on "default" ja "ignore" optiot, joitain mittoja voidaan siis ohittaa tai arvata.

 

Nyt olisi kerrankin mahdollisuus saada omasta tai suunnitellusta koneesta etukäteen tietoa ulos! Simulaatiolla voidaan hakea vaikkapa optimaali sytytys tai suuttimen koko, muoto, mitä nyt halutaan. Tulokset lupaan lähettää takaisin luettavassa muodossa selitysten kera :) Käyttäkääs joku pari tuntia mittaamiseen, minä käytän pari päivää tietokonemallinnukseen!

Kysellä saa, ja pitää.

 

Lauri Nurttila, TTY

Link to comment

Onhan näitä muitakin ohjelmia... Engine Analyzer Pro lienee parhaimmista jota monet kiihdytystiimitkin käyttävät aina Pro Stockeihin asti ja kylkeen vielä Drag Racing Analyzer varttimailiajoa varten. On siis yllättävänkin tarkat ohjelmat. Mutta asiaan, tee nyt vaikka vakio 1600 moottori alkuunsa :D Tossa nyt jotain arvoja sinne päin ainakin:

 

Sylinteri: poraus 85.5mm, isku 69mm, männän laen muoto tasainen

Alakerta: kiertokangen pituus 137mm, kampisuhde 1.986

Kansi: venttiilien halkaisija imu 35.5mm, pako 32mm, nokkaprofiili jaa-a mut eiks se 214 astetta 0,05" nostolla ja 8,5mm kokonaisnosto, kanavan pituus imu n.80mm ja pako n.90mm, polttoaineen suihkutustapa kaasutin, palotilan muoto amme, jäähdytys ilma/öljy.

Imusarja / Pakosarja: putkiston rakenne (putkien halkaisija imu jotain 29mm, pituus joku 450mm, kaasuläppä (halkaisija eiks ne 31mm ole ja paikka keskellä moottoria), suuttimen (-ien) paikka kaasarissa :D

Sytytys: kierrosluku / ennakko ?, sytytysjärjestys 1-4-3-2

 

Huomattava asia joka moottorin tehoon vaikuttaa on sylinterikannen virtausarvot eri venttiilinnousuilla joita et kuitenkaan ilmeisesti tarvi tähän ohjelmaan vai unohtuiko listasta? Entä puristus-suhde, kaasuttimen virtaus, nokan ajoitukset?

Link to comment
vakio 1600 isompi imusarjan halkaisija ja 34mm kaasari

 

Totta, imusarjan mittasin joskus ja olikin 1300:sta. Eli pässinsarvien halkaisija tota luokkaa ja kaasari tais olla samasta koneesta.

Tuommonen löyty:

 

VW Beetle Compression Ratios

1954 to 1960 6.0:1

1961 to 1965 7.0:1

1966 7.3:1

1967 to 1970 7.5:1

1971 to 1972 7.5:1 / 7.3:1

1973 7.5:1

1974 7.3:1

1975 to 1977 7.3:1

Link to comment

Kiitos kaikille vastanneille :)

 

Sain jo "yksityisesti" erittäin hyvät lähtötiedot eräästä 2,8 kisakoneesta ruiskulla ja teen siihen liittyen kurssityön. Täytyy kuitenkin muistaa, että tässä vasta opetellaan ammattiohjelmiston kaikkia hienouksia :)

 

SimpleMan: GT Suiten opettelu ei varmasti jää tähän yhteen työhön tai kurssiin, aion mallintaa (vaikka antamistasi mitoista) sellaisen "esittelydatan", minkä voin sitten lykätä tänne. Ja ihan totta: jos virtausarvot tunnetaan, niin tulokset tarkentuvat oleellisesti. Sehän tekee ison osan tehoista. Puristussuhde nyt tietty tarvitaan ja nokan ajoitukset myös.

GT:hän nyt on sellainen ohjelma, ettei sellaista dataa olekaan, mitä siihen _ei_ voisi syöttää...

Link to comment

Eli ne tiedot unohtui listasta :P Joo ihan mielenkiintoiselta ohjelmalta vaikuttaa ja ilmeisesti melko iso töinen mallinnuksen suhteen? Aika yksityiskohtaisesti näyttäs dataa moottorista antavan. Onko antaa mallia jostain jo mallinnetusta moottorista, että miten kohdilleen on esim. teho -ja vääntökäyrät napsahtaneet? Kirjoittelehan ihmeessä sitä "esittelydataa" tänne, varmasti jotakuta kiinnostaa!

Link to comment

Noita teho- ja vääntökäppyröitä saa halppisohjelmillakin pihalle, joten älä Lauri keskity niihin. Sen sijaan simulaatio itse palotapahtumasta ja sen aiheuttamista lämpökuormista eri osille (vaikkapa eri sytytysennakoilla ja seossuhteilla) olisi kiinnostavaa nähtävää...

Link to comment
Noita teho- ja vääntökäppyröitä saa halppisohjelmillakin pihalle, joten älä Lauri keskity niihin. Sen sijaan simulaatio itse palotapahtumasta ja sen aiheuttamista lämpökuormista eri osille (vaikkapa eri sytytysennakoilla ja seossuhteilla) olisi kiinnostavaa nähtävää...

 

Jep, mutta jos mallinnus niin pitkälle viedään että tollasiakin pääsee näkemään niin eiköhän tehokäppyrät tule aikalailla kylkiäisinä :)

Link to comment

Onhan se aika isotöinen... Sais vaan työkseen tehdä niin tulis nopeammin valmista ;) Tuuppaan kyllä tänne sitten kun saan valmista dataa ulos!

 

Tällaisessa ohjelmassa kannattaa tosiaan katsella enemmänkin sylinterin sisäisiä juttuja, palotapahtumaa, palokaasuja ja sen sellaisia. Tokihan tehot ja väännöt tulee kivasti kylkiäisinä.

Link to comment
  • 2 weeks later...
  • 5 months later...

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...