Υπολογιστική μελέτη επίδρασης διαφόρων τεχνικών μείωσης CO2 πετρελαιοκίνητου οχήματος κατά τη διάρκεια του κύκλου WLTC

Μπέης, Ιωάννης; Beis, Ioannis

dc.contributor.author	Μπέης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Beis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2020-03-10T10:18:32Z
dc.date.available	2020-03-10T10:18:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49926
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17624
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ρύπανση	el
dc.subject	Μηχανές εσωτερικής καύσης	el
dc.subject	Διοξείδιο του άνθρακα	el
dc.subject	Μεταβλητός χρονισμός Βαλβίδων	el
dc.subject	Αναγεννητική πέδηση	el
dc.subject	Pollution	en
dc.subject	Internal combustion engine	en
dc.subject	Variable valve timing	en
dc.subject	Carbon dioxide	en
dc.subject	Regenerative braking	en
dc.subject	Start-stop system	en
dc.title	Υπολογιστική μελέτη επίδρασης διαφόρων τεχνικών μείωσης CO2 πετρελαιοκίνητου οχήματος κατά τη διάρκεια του κύκλου WLTC	el
dc.title	Computational impact study of various CO2 reduction techniques of a diesel-powered vehicle during the WLTC cycle	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανολογία οχημάτων	el
heal.classification	Automotive engineering	en
heal.classification	Mechanical engineering	en
heal.classification	Μηχανολογική μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-11-06
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, ολοένα και μεγαλύτερο μέρος της επιστημονικής κοινότητας ασχολείται με τη μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου με δεδομένο ότι τα αέρια αυτά, με προεξάρχον το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), συμβάλλουν ως ενδογενείς παράγοντες στην κλιματική αλλαγή. Συγκεκριμένα, απορροφούν την μεγάλου μήκους κύματος γήινη ακτινοβολία και επανεκπέμπουν θερμική ακτινοβολία, θερμαίνοντας τον πλανήτη ως αποτέλεσμα. Στους κινητήρες εσωτερικής καύσης, το διοξείδιο του άνθρακα είναι το προϊόν της τέλειας καύσης και η μείωσή του επέρχεται μόνο μέσω μείωσης της κατανάλωσης καυσίμου (δευτερευόντως και με χρήση βιοκαυσίμων). Για να επιτύχουν τη μείωση αυτή οι κατασκευαστές επιβατικών αυτοκινήτων αλλά και ελαφρών φορτηγών έχουν ωθηθεί τα τελευταία χρόνια σε λύσεις όπως η χρήση μικρότερων αλλά στροβιλο-υπερπληρωμένων κινητήρων (“downsizing”). Άλλες επιτυχημένες τεχνολογίες είναι η άμεση έγχυση (σε κινητήρες Otto), αλλά και συστήματα όπως το start-stop, η αναγεννητική πέδηση (Regenerative braking), το σύστημα απενεργοποίησης κυλίνδρων, ο μεταβλητός λόγος συμπίεσης κυλίνδρου κ.α., σε συνδυασμό πάντα με παραδοσιακές τεχνικές όπως η μείωση παντός είδους τριβών, είτε στον κινητήρα και τα υποσυστήματα του, είτε στο όχημα συνολικά. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την επίδραση διαφόρων από τις προαναφερθείσες τεχνικές στη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα ενός εξακύλινδρου κινητήρα diesel, μέσω της μελέτης του σε μεταβατικές συνθήκες λειτουργίας με τη βοήθεια του υπολογιστικού πακέτου GT–SUITE της Gamma Technologies, Inc. Το GT-POWER αποτελεί ένα εξειδικευμένο λογισμικό μονοδιάστατης μοντελοποίησης με ευρεία χρήση στη βιομηχανία. Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία μοντελοποιείται ο κινητήρας με το σύστημα υπερπλήρωσής του, καθώς και η σύνδεσή του με το όχημα. Η διαδικασία εκτίμησης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα γίνεται κατά τη διάρκεια του πρόσφατα θεσμοθετημένου Παγκόσμιου Κύκλου Πόλης WLTC, ο οποίος από τον Σεπτέμβριο του 2017 αντικατέστησε τον NEDC (New European Driving Cycle) στη διαδικασία πιστοποίησης νέων επιβατικών οχημάτων και ελαφρών φορτηγών στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Αρχικά, θα εξεταστούν οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα του οχήματος δίχως κάποια βελτιωτική επίδραση (αναφέρεται ως συμβατικό όχημα), στη συνέχεια θα προστίθενται στο μοντέλο οι διάφορες τεχνικές ξεχωριστά, οι οποίες θα συγκρίνονται η κάθε μία σε σχέση με το αρχικό. Οι τεχνικές που εξετάζονται είναι: • Σύστημα start-stop • Αναγεννητική πέδηση (Regenerative Braking) • Μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων (VVT) • Τροποποιήσεις στην αεροδυναμική του οχήματος • Τροποποιήσεις στη στρατηγική επιλογής σχέσεων κιβωτίου ταχυτήτων	el
heal.abstract	Over the last few years, great effort has been dedicated to the reduction of greenhouse gases emissions, given that these gases, most prominently carbon dioxide (CO2), contribute as endogenous factors to climate change. Specifically, they absorb the long-wavelength earth radiation and re-emit thermal radiation, and as a result (over)heat the planet. In an internal combustion engine (I.C.E.), carbon dioxide is the product of combustion, and its reduction can only occur by reducing fuel consumption (a secondary mechanism is using biofuels). In order to achieve this reduction, manufacturers of passenger cars and light trucks have been pushed in recent years into solutions such as the use of smaller yet turbocharged engines (“downsizing”). Other successful technologies are direct injection (in spark ignition engines), and also systems such as start-stop, regenerative braking, cylinder deactivation, variable compression ratio etc; all the above are combined with traditional techniques such as the reduction of all kinds of friction, either on the engine and its subsystems, or on the vehicle. This diploma thesis deals with the impact of various from the abovementioned techniques on reducing carbon dioxide emissions from a six-cylinder turbocharged diesel-powered vehicle under transient operating conditions, using the GT-POWER computational software, a specialized one-dimensional modeling software with wide use in the industry. Carbon dioxide emissions are estimated during the recently legislated worldwide driving cycle WLTC, which since September 2017 has replaced the NEDC (New European Driving Cycle) in the certification process of new passenger cars and light trucks in the European Union. Initially, CO2 emissions of the vehicle without any ameliorative techniques will be examined, then each technique is going to be “added” to the model individually, and its impact on CO2 emissions will be assessed with reference to the baseline case. The techniques that are examined are: • Start-Stop system • Regenerative braking • Variable Valve Timing • Aerodynamics modifications • Gear change scenario modifications	en
heal.advisorName	Γιακουμής, Ευάγγελος
heal.committeeMemberName	Χουντάλας, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Φούντη, Μαρία
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Μηχανών Εσωτερικής Καύσης (ΜΕΚ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	149 σ.
heal.fullTextAvailability	false