Nulla/egy dimenziós motor tuning alapelvei

Egy belsőégésű motor áttervezésének első fázisában nem szükséges a motorban lezajló összes hő-, és áramlástani jelenséget, illetve kémiai reakciót ismerni. A motor tuning ezen szakaszában az a fontos, hogy a teljes rendszer optimalizálása történjen meg a szükséges pontossággal. Éppen ezért az egyes alkotóelemek belsejében végbemenő folyamatok modellezése bizonyos közelítéssel történik.

Modellünk komponensei két kategóriába sorolhatók:

• összekötő elemek,
• "készülékek".

Az összekötő elemek a modellen belül a gázcsere vezetékeket jelentik. Ez a csőhálózat köti össze a modellt további részeit alkotó különféle "készülékeket". Ilyenek pl. a szelepek, vezérműtengelyek, hengerek, dugattyúk, kamrák, karburátorok, csőcsatlakozások, stb. Ez utóbbi alkotórészek modellezése során az adott részegységben lezajló folyamatok számítása átlagolt értékekkel történik, a gázrészecskék térbeli mozgásáról nem áll rendelkezésre információ. Bizonyos esetben az adott alkotóelemnek csak a térfogatát meghatározó számértéket ismerjük, külső méretei ismeretlenek, így ezek a komponensek a modell 0D elemei.

Ezzel szemben az összekötő elemek (pl. szívócső, kipufogócső) modellezésénél szükség van az gázáramlás ismeretére. Azért, hogy a modell az általában rendelkezésre álló számítógép háttérrel is észszerű időn belül megfelelő pontosságú eredményt adjon, csak az áramlás irányába eső gázmozgás modellezése történik. Tehát a mozgást leíró számításokból hiányoznak a csövek tengelyére merőleges elmozdulásokat meghatározó kalkulációk. Ezek a komponensek a modell 1D elemei.

Természetesen szükség esetén a modellező szoftver összekapcsolható párhuzamosan futó áramlás modellező programokkal (CFD szoftver), amelyek bizonyos komponensek (pl. légszűrő doboz, katalizátor, stb.) 3D áramlási jellemzőit számítják ki. Vagyis a CFD program számításainak bemenő adatait a 0D/1D motormodell szolgáltatja, míg a kiválasztott alkatrész CFD program által szolgáltatott kimenő adatok visszacsatolásra kerülnek a motormodellbe. Így a modellek pontossága jelentősen javítható, viszont a számításokra fordított idő, illetve a szoftver és hardver költségek számottevően megemelkednek.

Ezzel a módszerrel már a tuning megvalósítása előtt eldönthetjük, hogy a tervezett változtatások tényleg teljesítmény növekedést idéznek elő, vagy csak idő és pénz pazarlás lesz az eredmény.

0D/1D motormodell felépítése