Transient kallstartssimulering i GT-POWER

Abstract

Etanol är ett intressant bränsle för framtida motorer där låga emissioner och bränsleförbrukning blir allt mer relevant. Etanol är både förnyelsebart och har intressanta förbränningsegenskaper med ett högt oktantal och snabb förbränning. Användning av förnyelsebara bränslen reducerar utsläppen av koldioxid samt medför att vi inte längre behöver förlita oss på de fossila oljedepåerna. En egenskap hos etanol är att bränslet kräver mycket värme för att förångas. Det medför att kallstarter blir ett problem då det är svårt att få bränslet att förångas och antändas då motorn är kall. Kallstartsförsök har gjorts på en direktinsprutad encylindrig motor med skiktad förbränning. Vid dessa försök har bränslet sprutats in sent under kompressionstakten då trycket och temperaturen i cylindern är högre, vilket underlättare förbränning av bränslet. Utifrån mätningar gjorda på Chalmers motorlaboratorium har en prediktiv transient förbränningsmodell byggts upp i simuleringsprogrammet GT-POWER. Programmet arbetar med endimensionell gas och termodynamik och används flitigt av många motorutvecklare och forskare. Resultatet från modellen stämmer mycket bra med det uppmätta resultatet från laboratoriet. Modellen gör en uppvarvning från 300 RPM till 800 RPM. Mätresultat finns dock endast vid 300 RPM, det är därför svårt att avgöra hur bra modellen följer den riktiga motorn vid uppvarvningen.