Assessment of Two Novel Turbocharging Systems to Improve Performance in Future Combustion Engines

Abstract

[ES] Este trabajo estará dedicado a la evaluación de dos estrategias novedosas en el sistema de turbosobrealimentación de un motor de combustión interna. En particular, se evaluarán dos motores diferentes: un motor diesel para turismos y un motor de camión. Los objetivos son los siguientes: 1. En el motor de camión, se probará un sistema de doble turbosobrealimentación para proporcionar tasas de EGR muy altas mediante un código de simulación de motor 1D. La válvula EGR será reemplazada por una segunda turbina (por lo tanto, se incluirá un segundo turbogrupo en el motor) y el consumo de combustible se evaluará en condición de plena carga en condiciones estacionarias. 2. En el vehículo de pasajeros, se estudiará las prestaciones de un compresor de geometría variable en estado estacionario y condiciones transitorias de funcionamiento del motor utilizando simulaciones por ordenador con un enfoque 1D, junto con una campaña experimental en un banco de ensayos de motores.

[EN] This work will be devoted to the evaluation of two novel strategies in the turbocharging system of an internal combustion engine. In particular, two different engines will be assessed: a passenger car Diesel engine and a heavy-duty engine. The objectives are the following: 1. In the heavy-duty engine, a twin turbocharging system to provide very high EGR rates will be tested by means of a 1D engine simulation code. The EGR valve will be replaced by a second turbine (hence, a second turbocharger will be included in the engine) and the fuel economy will be assessed in steady state full load condition. 2. In the passenger vehicle, a performance analysis of a Variable Inlet Compressor in steady state and transient engine running conditions will be studied by using computer simulations in the frame of a 1D approach, together with an experimental campaign in an engine test bench.