Optimization of turbocharger operation to reduce thermal instability in the exhaust

Tato diplomová práce se zabývá snížením teplotní nestability výfukových plynů za pomocí optimalizovaného provozu turbodmychadla pro provoz katalyzátoru v optimální teplotním rozsahu. V úvodu práce jsou vysvětleny jednotlivé vlivy na teploty výfukových plynů a vliv této teploty na škodlivé emise. Dále je v práci popsána funkce i jednotlivé části turbodmychadla, a především typy používaných regulací. Pro simulace a samotnou optimalizaci je vybrána pohonná jednotka 1,5 TSI EA211-EVO od výrobce Volkswagen. Dále práce obsahuje samotnou tvorbu dvou modelů s odlišnou regulací turbodmychadla (WG, VNT), jejich následná optimalizace pro přiblížení reálné otáčkové charakteristice a úprava pro možnost simulací tranzientních jevů. V závěru práce je provedena zmíněná optimalizace provozu turbodmychadla na emisním WLTP cyklu a následné porovnání snížení nestability výfukových teplot.This diploma thesis deals with the reduction of instability of exhaust gas temperatures with the help of optimized turbocharger operation, for the operation of the catalyst in the optimal temperature range. The introduction describes the individual effects on exhaust gas temperatures and the effect of this temperature on emissions. Furthermore, the work describes the turbocharger's function and individual parts, especially the types of regulations used. The 1.5 TSI EA211-EVO drive unit from Volkswagen is selected for the simulations and the optimization itself. Furthermore, the work contains the creation of two models with different turbocharger control (WG, VNT), and their subsequent optimization to approximate the real speed characteristics and adjustment for the possibility of simulations of transient phenomena. At the end of the work, the mentioned optimization of turbocharger operation on the emission WLTP cycle and the subsequent comparison of the reduction of exhaust temperature instability is performed.