Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Utveckling av en Multi-Zonsmodell för NOx Bildning i Diesel Motorer
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2007 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Development of a Multi-Zone Model for NOx Formation in Diesel Engines (English)
Abstract [en]

This thesis work is the last part of the Master of Science education in

mechanical engineering at KTH, Stockholm.

The aim of this project was the development of a Multi-zone model

for NO

xformation in Diesel engines. Because of the stringent emission

legislations, great effort is made to decrease the fuel consumption and the

harmful emissions of internal combustion engines. Computer simulations

play a decisive role in this context because they substitute the expensive

and time-consuming laboratory tests.

The model is based on a multi-zone approach and uses the wellknown

Extended Zeldovich Mechanism which gives a relation to calculate

the NO formation rate using the concentration of different gas species

involved in the process.

All the most important phenomena involved in the Diesel combustion

have been modelled. A special attention is then paid to the equilibrium

concentration calculation; this is a significant part of the model which

strongly influences the following steps.

A Simulink model has also been developed. This second version is

based on the previous model and it is made especially to allow the

connection with other external softwares, GT-power in this case. Simulink

gives the possibility to create a model which, using look-up tables instead

of iterative functions, can be faster and easier to handle if compared to the

MATLAB code.

The model has been validated with test sessions on a single cylinder

engine based on a heavy duty SCANIA D12 6-cylinder Diesel engine.

This work has finally given a model which seems accurate and

precise enough to be used as a tool in the simulation of Diesel engine NO



Abstract [sv]

Detta examensarbete ingår i civilingenjörsutbildning i maskinteknik på

KTH, Stockholm.

Målet med projektet var att utveckla en multi-zonsmodell för NO


bildning i Diesel motorer. Eftersom emissionskraven blir allt hårdare,

satsas mycket arbete på att minska skadliga utsläpp samt

bränsleförbrukning. Datorsimulationer spelar en viktig roll i denna

utveckling eftersom de ersätter dyra och tidskrävande motortester.

Modellen är baserad på en multi-zon approach och använder

Zeldovichs mekanism som ger möjligheten att beräkna formationshastighet

av NO med hjälp av olika ämneskoncentrationer som är involverade i


Alla de viktigaste fenomenen som sker under Diesel förbränning är

modellerade. Jämnviktskoncentrationer har beräknats med stor

noggrannhet eftersom de är väldigt viktiga för alla följande steg i modellen.

En Simulink modell har också utvecklats. Den versionen är baserad

på den första modellen och den är tänkt för att förenkla kommunikationer

med andra mjukvaror, GT-power i detta fall. I stället för iterativa

funktioner, använder Simulink look-up tabeller som gör att modellen blir

snabbare och lättare att hantera.

Modellen har validerats med mätningar från en encylinder motor

baserad på en SCANIA D12 6-cylinder Diesel.

Arbetet har resulterat i en modell som verkar vara tillräckligt noga

för att användas som ett verktyg vid simulering av Dieselmotors NO


för den tänkta applikationen, optimering av transient.

Place, publisher, year, edition, pages
, MMK 2007:55 MFM109
National Category
Engineering and Technology
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100859OAI: diva2:545548
Available from: 2012-08-20 Created: 2012-08-20 Last updated: 2012-08-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Fabrizio Diotallevi(2317 kB)402 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2317 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 402 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 406 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link