Analýza použití syntetických a alternativních paliv v současných zážehových motorech

Abstract

Diplomová práce se zabývá analýzou využitím syntetických a alternativních paliv v současných zážehových motorech se zaměřením na jejich vliv na spalovací proces, výkonové parametry motoru a produkci emisí. Hlavním cílem je poskytnout ucelený přehled o současném stavu vývoje a využití těchto paliv a zhodnotit jejich potenciál z hlediska udržitelnosti a technické vhodnosti pro aplikaci v moderních zážehových motorech. V první části práce je provedena rešerše dostupných typů fosilních, syntetických a alternativních paliv. Jsou porovnány jejich fyzikálně-chemické vlastnosti, environmentální přínosy a kompatibilita s technologií zážehových motorů. Druhá část se věnuje simulačnímu modelu přeplňovaného zážehového motoru 1.5 TSI Evo, který je rozšířen o detailní model emisního systému. Výsledky simulací slouží k hodnocení vlivu jednotlivých paliv na parametry jako je průběh tlaku ve válci, emise výfukových plynů a spotřeba paliva. Na základě získaných dat je provedena analýza, která ukazuje výhody i omezení zkoumaných paliv z pohledu jejich praktické použitelnosti. Práce přináší poznatky, které mohou napomoci při budoucím rozhodování o zavádění alternativních paliv do provozu.

This thesis focuses on the analysis of the use of synthetic and alternative fuels in modern spark-ignition engines, with particular emphasis on their impact on the combustion process, engine performance parameters, and emission production. The main objective is to provide a comprehensive overview of the current state of development and application of these fuels and to assess their potential in terms of sustainability and technical suitability for use in contemporary spark-ignition engines. The first part of the thesis presents a literature review of available fossil, synthetic, and alternative fuels. Their physicochemical properties, environmental benefits, and compatibility with spark-ignition engine technology are compared. The second part deals with the simulation model of a turbocharged 1.5 TSI Evo spark-ignition engine, which is extended by a detailed emission system model. The simulation results are used to evaluate the influence of individual fuels on parameters such as in-cylinder pressure development, exhaust gas emissions, and fuel consumption. Based on the obtained data, an analysis is carried out to highlight the advantages and limitations of the examined fuels in terms of their practical applicability. The work provides insights that may assist future decision-making in the deployment of alternative fuels in real-world operation.