Investigation of the Swirl Effect on Engine Using Designed Swirl Adapter

Abstract

Swirl is the rotational flow of charge within the cylinder about its axis. The engine used in this investigation is a basic Double Overhead Camshaft (DOHC) which has a capacity of 1597 cc and installed with a total of 16 valves developed by Malaysian car manufacturer PROTON. The swirl adapter is placed inside the intake port of the Engine. The Adapter angle is set to 30o to force the charge to bounce off the wall of the port to create swirl. The objective of this paper is to find the effect of swirl on the engine and to compare it with the normal turbulence mixing process. The swirl effect analysis is done by using the GT-SUITE which has a standard swirl flow embedded in the software. The effect is simulated on the GT-SUITE and it is found that the swirl affects the engine in reducing the fuel consumption and increasing the volumetric efficiency. The experimental result shows that the effect of swirl increases the power as well as torque in the idle and cruising speed conditions in comparison with normal turbulence. But it decreases rapidly in the acceleration speed. This happens due to the inability of the swirl adapter to generate swirl at higher wind flow velocity during the higher throttle opening condition.
ABSTRAK: Pusar merupakan aliran putaran cas melingkungi silinder pada paksinya. Enjin yang digunakan untuk penyelidikan ini merupakan Enjin Aci Sesondol Stas Kembar (Double Overhead Camshaft (DOHC)) asas, yang mempunyai kapasiti 1597 cc. Ia dipasangkan dengan 16 injap yang dibangunkan oleh pembuat kereta Malaysia, PROTON. Penyesuai pusar diletakkan di dalam masukan liang enjin. Sudut penyesuai di tetapkan pada 30o untuk memaksa cas supaya melantun kepada dinding liang agar membentuk pusaran. Tujuan tesis ini ditulis adalah untuk mendapatkan kesan pusar ke atas enjin dan membandingkannya dengan proses percampuran gelora normal. Analisis kesan pusaran dilakukan dengan menggunakan GT-SUITE yang mempunyai aliran pusar yang telah dipiawaikan di dalam perisian tersebut. Kesan tersebut disimulasikan menggunakan GT-SUITE dan didapati bahawa pusaran mengakibatkan penggunaan bahan api yang berkurangan dalam enjin dan juga meningkatkan kecekapan isi padu. Keputusan eksperimental menunjukkan kesan pusaran meningkatkan kuasa, daya kilas dalam keadaan melahu dan laju jajap dibandingkan dengan keadaan golakan normal. Walaupun begitu, ia berkurangan secara mendadak semasa pecutan kelajuan. Ini berlaku disebabkan oleh ketakdayaan penyesuai pusar untuk menghasilkan pusaran pada aliran angin halaju semasa keadaan bukaan mendikit luas.