Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Single cylinder research engine multi-spark ignition system
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Encylindrig forskningsmotor med konfigurerbart tändsystem (Swedish)
Abstract [sv]

I detta projekt presenteras ett arbete där en serieproducerad 5 cylindrig motor med gasdrift modifieras till drift på enbart en cylinder. En konceptstudie genomförs där för och nackdelar vägs mot varandra där sedan ett koncept implementeras. Tidigare lösningar har använts där avaktivering av cylindrar uppnåtts genom att ta bort komponenter till gasväxlingssystemet och med hål borrade i kolvarna. Motorn är tänkt att vid ett senare skede installeras i en test-cell på avdelningen för förbränningsmotorteknik på Kungliga Tekniska Högskolan.Oönskat kompressionsarbete i avaktiverade cylindrar minimeras genom att låta dessa ventilera mot atmosfären. Detta sker genom att plocka bort insugsventilerna och igentäppning av ventilstyrningar. Ventilation mot atmosfären sker med hjälp av ett modifierat insug. Ett system för att ta hand om olja som annars skulle ha förbränts i de avaktiverade cylindrarna konstrueras. Med denna lösning behöver inte den roterande massan modifieras vilket annars hade påverkat motorns balansering.Ett kapacitivt tändsystem där gnistenergi kan ändras under drift implementeras. Tändsystemet är uppbyggt av två stycken tändenheter och tändspolar som är kopplade till samma tändstift. Denna lösning tillåter bättre kontroll när multipla gnistor under en cykel är önskvärt. Motorn är tänkt att använda en experimentell styrning av tändning vilket kräver att tiden från när en gnista önskas till gnistinitiering minimeras.För kontroll av bränsle och tändning i ett initialt skede installeras ett eftermarknads motorstyrsystem. Detta styrsystem ansluts till motorns standard sensorer. Styrsystemet kan ändra relevanta driftparametrar under drift genom ett grafiskt gränssnitt, systemet inkluderar återkoppling för luft-bränsleblandning samt skyddsfunktioner för okontrollerad självantändning. Standardsystemet för avgasåterledning modifieras för att kunna styras av tidigare nämnt styrsystem.Hjälpaggregat och andra komponenter ej nödvändiga för drift i testcell demonteras. Motorn förbereds även så att en högtryckspump för direktinsprutning kan monteras i framtiden.

Abstract [en]

In this project, a 5-cylinder SI port-injected engine is converted to single cylinder operation by deactivating four of the cylinders. A concept generation process resulted in four different concepts where one of them was chosen to be implemented. Previous setups have been used before where cylinders have been deactivated by drilling holes in the piston.Unwanted compression work for the deactivated cylinders is minimized by allowing ventilation to the atmosphere. The inlet valves are removed and the inlet guides plugged. A modified intake connects the deactivated cylinders to the atmosphere. To manage the oil in the deactivated cylinders which otherwise would be combusted is routed to a manifold and finally a catch tank. With this setup, the rotating assembly is untouched thereby retaining the stock engine balance.A capacitive ignition system where the spark energy can be altered during operation is implemented. The ignition system is comprised of two separate ignition units and coils which is connected to the same spark plug. This setup allows full control of when the second spark is released when operated in a multi-spark mode. The system has been designed to minimize the time from spark demand to spark initiation. This is to prepare for future use where an experimental control algorithm will be used which doesn’t use traditional look-up tables.In an initial stage, the fuel and spark will be controlled by an aftermarket engine control unit. The system is installed using the standard sensors on the engine. The control unit can alter relevant parameters during operation using a graphical user interface. The system incorporates closed-looped lambda and knock control for safe operation. The stock exhaust gas recirculation system is incorporated with the engine control unit.Auxiliary units and other components not necessary for single operate are removed. The engine is also prepared to accommodate a high-pressure pump for future direct injection.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 64
Series
TRITA-ITM-EX ; 2018:498
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-232371OAI: oai:DiVA.org:kth-232371DiVA, id: diva2:1234091
External cooperation
Scania CV AB
Examiners
Available from: 2018-07-23 Created: 2018-07-23 Last updated: 2018-07-23Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3410 kB)7 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3410 kBChecksum SHA-512
801e190efc6ca458e3c22e6a78a688193acc0b1c8d1ba8279dfbf94cdaaa929efe1401406783a92161d71b3416ba11eebc739eb276dc6cdd082000d81002f7e0
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 9 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf