Hydrodynamical investigation of the two-stroke engine

Abstract

Inside the master thesis there is represented computer simulation program of the gas flow through the two-stroke engine. The simulation program is developed in software package “Fortran” and is represented as Annex 2. The program simulates gas flow through the two-stroke engine and gives results of pressure changes and mass flow. The simulation is done by using concentrated volume method. The pressure inside the engine parts is described by pressure changes equation. The program is intended for the two-stroke engine tuning for the race. In the thesis is deeply investigated small swept volume engine used for tether model car race. Using the program is possible to do engine inlet and transfer timing optimization. The optimization results were very successful and showed that the cylinder filling with fresh air fuel mixture can be increased by 0.5%. For the numerical solution of the first order differential equations there were used Runge-Kutta IV method.

Magistriniame darbe pristatoma dvitakčio variklio modeliavimo programa, kuri apskaičiuoja dujų tekėjimą dvitakčiame variklyje. Programa sukurta naudojantis programiniu paketu „Fortran“ ir pateikta antrame priede. Programa modeliuoja dujų tekėjimą dvitakčiame variklyje ir pateikia slėgio bei debito rezultatus. Modeliavimui taikytas koncentruotų tūrių metodas. Slėgiai variklio dalyse yra aprašomi slėgio kitimo formule. Programa skirta lenktyniniams dvitakčiams varikliams, jų galiai didinti. Darbe labai smulkiai analizuojami mažo darbinio tūrio varikliai, kurie naudojami automobilių modelių greičio varžybose. Naudojant programą įmanoma atlikti variklio įsiurbimo ir prapūtimo fazių optimizavimą. Optimizavimo rezultatai rodo, kad galima pagerinti cilindro užpildymą šviežiu oro-kuro mišiniu net 0,5 % - tai yra labai geras rezultatas, kadangi dvitakčiai varikliai yra labai išvystyti. Pirmo laipsnio diferencialinėms lygtims spręsti panaudotas skaitinis Rungės-Kuto IV metodas.