Pinnacle Engines udvikler effektive, lavemissions benzinmotor ved hjælp af supercomputing

En mere effektiv bilmotor? Det er målet. En modsat stempelmotor er mere effektiv end en traditionel forbrændingsmotor. Pinnacle Engines udvikler en flercylindret benzinmotor til bilbrug. Teamet forbedrede motorens frem- og tilbagegående ærmeventilsystem, takket være en Department of Energy supercomputer. Resultatet? En motor med bedre forbrænding og reducerede forurenende emissioner.

I en motor med modsat stempel, den involverede mekanik og termodynamik er kompleks. Ændring af designet byder på unikke udfordringer. Gennem adgang til Titan -supercomputeren på Oak Ridge Leadership Computing Facility, Pinnacle Engines opdagede et designkoncept, der opfyldte dets tekniske mål. Nu, Pinnacle Engines bygger en prototypemotor til test.

I over et årti, California-baserede små virksomheder Pinnacle Engines har udviklet motorer med modstående stempel til en række små, enkeltcylindrede applikationer såsom motorcykel og industrielle generatormotorer. For at overvinde nogle af de mekaniske og termodynamiske udfordringer ved at udvikle en motor med stempelmotstand til personbiler, der opfylder effektivitets- og emissionsmål, Pinnacle Engines -forskere brugte Titan -supercomputeren og Eos -klyngen på Oak Ridge Leadership Computing Facility til at optimere virksomhedens motormodel. For at forberede sin kode til Titans store arkitektur og forbedre analysen af ​​videnskabelige resultater, holdet arbejdede også med forskere ved Oak Ridge National Laboratory National Transportation Research Center.

På Titan, teamet gennemførte simuleringer af beregningsvæskedynamik til en flercylindret motor otte gange hurtigere end det var muligt på Pinnacle Engine's interne computereessourcer. De detaljerede Titan -simuleringer afslørede vigtigheden af ​​at kombinere en hvirvlende og tumlende bevægelse af gas under forbrænding, kendt som en "swumble" -tilstand. Ultimativt, Pinnacle Engines opdagede et designkoncept, der opfyldte dets tekniske mål:en firetakts, modsat stempel, muffeventilmotor med variabel ventiltid og kompressionsforhold og en svømmende forbrændingsform. Teamet modellerede forbrændingssystemet over typiske driftsforhold og bestemte, at designet med succes kunne opfylde emissions- og brændstoføkonomiske standarder. Pinnacle Engines bygger nu en prototypemotor til test.