Vaasan yliopiston tutkimus kehittää polttomoottoreiden ilmansyöttöjärjestelmiä digitaalisen kaksoismallin avulla

Vaasan yliopiston tutkijat ovat keskittyneet polttomoottoreiden ilmansyöttöjärjestelmien merkitykseen moottorin toiminnassa. Tutkimuksen laajemman ongelman tavoitteena on tehdä polttomoottoreista tehokkaampia ja joustavampia sekä vähentää tai jopa poistaa niiden kasvihuonekaasupäästöjä. Aiheesta tehty kirjallisuuskatsaus osoitti, että ilmansyöttöjärjestelmien ja polttomoottoreiden välisen vuorovaikutuksen mallintamisessa on ollut tutkimusaukko.

Tutkimuksessa kehitettiin simulaatiomalli ilmansyöttöjärjestelmästä, joka perustuu fysikaaliseen ja systeemiseen mallinnukseen. Malli sisältää ohjaussilmukat, jotka on suunniteltu vähentämään ja hallitsemaan paineita ilmansyöttöketjussa. Tämä apujärjestelmän ja moottorin simulaatiomallit yhdistettiin onnistuneesti, ja niiden yhteistoiminta osoitettiin toimivaksi. Kehitetyt mallit edustavat Vaasan yliopiston energialaboratorion rakenteilla olevaa todellista tutkimuslaitteistoa. Tutkimuksen johtopäätöksenä todetaan, että yhdistetty simulaatiomalli on rakennettu onnistuneesti ja sen on osoitettu toimivan vakaasti ja fysikaalisesti uskottavasti.

Digitaalisen kaksoismallin konseptia voidaan testata täysin vasta, kun tutkimuslaboratorio on valmis ja testiajot alkavat tuottaa mittaustietoa digitaalista osaa varten. Tällöin myös simulaatiomalleja voidaan hienosäätää tarkemmiksi, ja digitaalisen kaksoismallin toiminta voidaan varmistaa.

Tutkimuksen tekijät ovat Miki Sirola, Jaber McBreen ja Mohammad Raisi Esfarjani. Tutkimus on julkaistu Sensors-lehdessä. Lähde: https://doi.org/10.3390/s26123854