Abstract und Zusammenfassung zu
"Sensitivity Analysis of the Air Path of a Natural Aspirated Single Cylinder Engine"
(Sensitivitätsanalyse des Luftpfades eines Einzylinder- Saugmotors)

Achtung: der Text ist aus der Master/Diplomarbeit entnommen. Jeder Kandidat ist für seinen eigenen Text verantwortlich!

Zusammenfassung

"Der Ladungswechsel eines Einzylinder Saumotors ist ein bedeutender Parameter für Wirkungsgrad, Drehmoment und Leistung des Aggregats. Er wird beeinflusst durch eine Vielzahl an Parametern wie Gastemperaturen, Wärmeübergang, Verdichtungsverhältnis, Motordrehzahl sowie dem Design des Einlass- und Auslasssystems. Ein üblicher Ansatz den Luftaufwand abzuschätzen ist die Verwendung eindimensionaler Strömungssimulationssoftware, typischerweise GT-Power, Boost oder Wave. Im Rahmen dieser Masterarbeit soll die Sensitivität des Einlasssystems, anhand der Parameter Saugrohrdurchmesser, Saugrohrlänge und der Wandwärmeübergang, untersucht werden. Statistische Ansätze, wie der Spearman- und der Pearsonkoeffizient, werden mit sogenannten varianzbasierten Ansätzen verglichen. Ziel ist es die Menge an Simulationsläufen zu reduzieren und Interaktionen zwischen den Parametern zu bestimmen. Zum Vergleich der statistischen und der varianzbasierten Methoden wird ein in Matlab geschriebener File verwendet. Im ersten Schritt werden die Methoden an einfachen linearen und nichtlinearen Funktionen getestet und bewertet. Das detaillierte Motormodell wird in GT-Power erstellt, um den Luftaufwand in Abhängigkeit vom Design des Einlass-Systems zu berechnen. Anhand der Ergebnisse beider Methoden wird der Einfluss der Eingangsparameter auf den Luftaufwand abgeschätzt."

Abstract

"The Gas Exchange of natural aspirated single cylinder engines is an important measure for the efficiency and the achievable power. It is influenced by many parameters like mixture temperature as influenced by heat transfer, compression ratio, engine speed, intake and exhaust manifold and port design. A typical approach to estimate the volumetric efficiency is to use one dimensional Flow Dynamic Software, usually GT Power, Boost or Wave. But still a lot of parameters have to be varied by hand to match measurement data. This report documents the Master Thesis work, to determine the sensitivity of the parameters of the intake manifold design i.e. the intake pipe diameter and pipe length, heat transfer to the walls. Therefore statistical approaches like the Spearman and Pearson coefficient is compared with Variance Based Methods. The aim is, to reduce the amount of simulation runs and to determine interaction effect between the parameters. An installation files are written in Matlab to calculate Pearson, Spearman coefficients and Sensitivity Index by Variance based method. These files are tested with simple linear and non linear functions. The detailed Engine model has been developed in GT-POWER to calculate the Volumetric Efficiency for the defined input parameters of the engine Intake System. The results are used to compare the behaviour of the input parameters with the Volumetric Efficiency by these two methods"