Original title: Výpočtový model regulačního obvodu řízení výkonu turbodmychadla pomocí pneumatického akčního členu
Translated title: Computational model of turbocharger power control circuit using pneumatic actuator
Authors: Plecháč, Luboš ; Krmíček, Antonín (referee) ; Novotný, Pavel (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2025
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zabývá regulací turbodmychadla pomocí pneumatického akčního členu, konkrétně proporcionálního ventilu. Jedním z hlavních problémů těchto ventilů je určení průtokového součinitele v závislosti na zdvihu (kotvy) nebo i na typu proudění dle Reynoldsova čísla, který ovlivňuje hmotnostní průtok, jenž je klíčový pro řízení wastegate aktuátorů. Na základě reálného ventilu firmy Nordgren byl pomocí inverzního postupu – tedy měřením výstupního tlaku – navržen simulační model, který co nejpřesněji odpovídá chování skutečného zařízení. Výsledky ukázaly, že model vykazuje dostatečnou přesnost, a umožnil tak identifikaci průtokového součinitele v závislosti na zdvihu kotvy ventilu. Zároveň bylo možné určit dynamickou odezvu systému na regulační požadavek. Navržený model prokázal efektivitu jak z hlediska technického – díky přesnějšímu popisu ventilu, který již nevystupuje jako „Black-box“ – tak i ekonomického, neboť umožňuje nahradit část experimentálních měření a umožňuje urychlit proces výroby prototypů aktuátorů. This bachelor’s thesis focuses on the regulation of a turbocharger using a pneumatic actuator, specifically a proportional valve. One of the main challenges with these valves is determining the flow coefficient as a function of the valve armature lift or the type of flow characterized by the Reynolds number, which influences the mass flow rate critical for controlling wastegate actuators. Based on a real valve from the company Nordgren, a simulation model was developed using an inverse approach—measuring the output pressure—to accurately replicate the behavior of the actual device. The results demonstrated that the model achieves sufficient accuracy, enabling the identification of the flow coefficient depending on the valve armature lift. Additionally, it was possible to determine the system’s dynamic response to control inputs. The proposed model proved effective both technically—by providing a more precise description of the valve, moving beyond a "black-box" representation—and economically, as it allows reducing experimental measurements and accelerating the prototype development process of actuators.
Keywords: flow coefficient; GT Power; proportional valve; simulation model; turbocharger; wastegate; GT Power; proporcionální ventil; průtokový součinitel; simulační model; turbodmychadlo; wastegate

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/253360

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-683344


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses