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Squish Band Influence on a Piston Ported 2-Stroke Engine Performance
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
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| 8.55 MB | Adobe PDF |
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Abstract(s)
Two-stroke engines are widely used worldwide in applications where lightweight design, high power-to-weight ratio, and simplicity are essential. Common modern uses include motorcycles, marine engines, and small machinery. In the aeronautical sector, they are especially valuable in unmanned aerial vehicles (UAVs) for both civilian and military purposes, where their high power-to-weight ratio is critical for performance. They are also used in ultralight aircraft, aeromodelling, and experimental aviation due to their compact design and cost-effectiveness. Advances in technology continue to improve their performance, solidifying two-stroke engines as a reliable and indispensable part of both aviation and the entire transport sector. This study intends to analyse the influence of the squish band on the combustion efficiency and performance of two-stroke engines. For that, a small 50cc two-stroke piston ported SI engine was designed from scratch to serve as the base for the analysis. The squish band of the designed engine was then altered in three different characteristics: the gap to the piston crown at top dead center (TDC), the angle of the squish band and the percentage of the piston’s bore area where a squish band was present. With these modifications, a total of six different variations of the base engine were created and analysed. The numerical simulations were performed in ANSYS Fluent. In this CFD software, the engine’s motion through its cycle and the species movement and combustion were modelled and the different calculations were computed. The results revealed that the designed engine performed as expected and the different squish band variations provided interesting results.
Motores a dois tempos são utilizados mundialmente em aplicações onde um design leve, uma alta relação potência-peso e simplicidade são essenciais. O setor aeronáutico não é uma exceção, especialmente em veículos aéreos não tripulados (VANTs) e aeronaves ultraleves, onde uma alta relação potência-peso é crucial para o desempenho. Os avanços tecnológicos continuam a melhorar o seu desempenho, consolidando os motores a dois tempos como uma parte confiável e indispensável tanto na aviação como no setor de transportes como um todo. Este estudo realizado tem como objetivo analisar a influência da “squish band” na eficiência de combustão e no desempenho de motores a dois tempos. Para isso, foi projetado do zero um pequeno motor a dois tempos com 50cc e admissão controlada pelo pistão, que serviu como base para as análises. A “squish band” do motor projetado foi alterada em três características diferentes: a folga deixada até ao pistão em ponto morto superior (PMS), o ângulo da “squish band” e a percentagem da área do pistão com influência da “squish band”. Com estas modificações, foram criadas e analisadas seis variações diferentes do motor base. As simulações numéricas foram realizadas no ANSYS Fluent. Neste software CFD, o movimento dos componentes ao longo do ciclo, bem como a circulação das substâncias e a combustão, foram modelados e as diferentes simulações foram realizadas. Os resultados revelaram que o motor projetado demonstrou o desempenho esperado e as diferentes variações da “squish band” proporcionaram resultados interessantes.
Motores a dois tempos são utilizados mundialmente em aplicações onde um design leve, uma alta relação potência-peso e simplicidade são essenciais. O setor aeronáutico não é uma exceção, especialmente em veículos aéreos não tripulados (VANTs) e aeronaves ultraleves, onde uma alta relação potência-peso é crucial para o desempenho. Os avanços tecnológicos continuam a melhorar o seu desempenho, consolidando os motores a dois tempos como uma parte confiável e indispensável tanto na aviação como no setor de transportes como um todo. Este estudo realizado tem como objetivo analisar a influência da “squish band” na eficiência de combustão e no desempenho de motores a dois tempos. Para isso, foi projetado do zero um pequeno motor a dois tempos com 50cc e admissão controlada pelo pistão, que serviu como base para as análises. A “squish band” do motor projetado foi alterada em três características diferentes: a folga deixada até ao pistão em ponto morto superior (PMS), o ângulo da “squish band” e a percentagem da área do pistão com influência da “squish band”. Com estas modificações, foram criadas e analisadas seis variações diferentes do motor base. As simulações numéricas foram realizadas no ANSYS Fluent. Neste software CFD, o movimento dos componentes ao longo do ciclo, bem como a circulação das substâncias e a combustão, foram modelados e as diferentes simulações foram realizadas. Os resultados revelaram que o motor projetado demonstrou o desempenho esperado e as diferentes variações da “squish band” proporcionaram resultados interessantes.
Description
Keywords
Admissão Controlada Pelo Pistão Cad Cfd Combustão Interna Desempenho Dois-Tempos Fluent Ignição
por Faísca Squish Band