Συντάχθηκε 22-06-2026 11:25
Τόπος: Γ3 - Κτίριο Γ3, Γ3.0.13
Έναρξη: 26/06/2026 12:00
Λήξη: 26/06/2026 13:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Ημερομηνία: Παρασκευή, 26 Ιουνίου 2026, 12:00
Αίθουσα: Γ3.0.13
Ονοματεπώνυμο: ΚΑΡΑΜΑΟΥΝΑΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
Θέμα: Μελέτη, Σχεδιασμός και Μοντελοποίηση Συστήματος Εισαγωγής Αέρα Αγωνιστικού Μονοθέσιου Τύπου FSAE για την παραγωγή με Χρήση Προσθετικής Κατασκευής
Title: Study, Design and System Modeling of a Formula SAE Air Intake System for Fabrication Using Additive Manufacturing
Εξεταστική Επιτροπή
- ΚΑΖΑΣΙΔΗΣ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ-ΜΑΡΙΟΣ, Επίκουρος Καθηγητής (επιβλέπων)
- ΣΤΑΥΡΟΥΛΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, Καθηγητής
- ΝΙΚΟΛΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ, Καθηγητής
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά στη μελέτη, στον σχεδιασμό και στη βελτιστοποίηση του συστήματος εισαγωγής αέρα μηχανής εσωτερικής καύσης αγωνιστικού μονοθέσιου τύπου Formula SAE στο πλαίσιο της φοιτητικής ομάδας FS TUC. Καθώς η απόδοση μιας μηχανής εσωτερικής καύσης εξαρτάται άμεσα από τον αέρα που εισάγεται στον κύλινδρο ανά κύκλο λειτουργίας, ένα κατάλληλα σχεδιασμένο σύστημα εισαγωγής μπορεί να συμβάλει ουσιαστικά στην μεγιστοποίηση της απόδοσης του κινητήρα. Ο σχεδιασμός του πραγματοποιήθηκε σε περιβάλλον CAD σύμφωνα με τους κανονισμούς της διοργάνωσης Formula Student Germany 2026 και τους περιορισμούς ενσωμάτωσης στο όχημα . H αξιολόγηση και η βελτιστοποίηση των γεωμετρικών παραμέτρων πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (CFD), μέσω της σύγκρισης διαφορετικών διαμορφώσεων οι οποίες μελετήθηκαν ως προς την πτώση πίεσης, την κατανομή ταχυτήτων τα χαρακτηριστικά της ροής. Δίνεται έμφαση στη μείωση των απωλειών πίεσης , στη βελτίωση της ομοιομορφίας της ροής προς τον κινητήρα, την αύξηση της μαζικής παροχής αέρα και στην υποστήριξη της συνολικής απόδοσης του κινητήρα για το εύρος στροφών λειτουργίας του. Διερευνήθηκε η εφαρμογή τεχνολογιών προσθετικής κατασκευής , εναλλακτικών μεθόδων παραγωγής καθώς και η επιλογή των υλικών για την κατασκευή των εξαρτημάτων του συστήματος, λαμβάνοντας υπόψη περιορισμούς σχετικούς με τις υψηλές θερμοκρασίες , την τραχύτητα της επιφάνειας και την κατασκευασιμότητα με χρήση τεχνικών Προσθετικής Κατασκευής. Τέλος, κατασκευάστηκε πρωτότυπο του συστήματος με την μέθοδο Fused Deposition Modelling (FDM), με σκοπό τον έλεγχο της χωροταξίας στο μονοθέσιο και της σωστής συναρμογής των κομματιών μεταξύ τους. Έπειτα από την τελική επαλήθευση του σχεδιασμού, το τελικό σύστημα κατασκευάστηκε από Nylon PA12 με την μέθοδο Multi Jet Fusion (MJF).
Abstract
This diploma thesis focuses on the study, design, and optimization of the air intake system of an internal combustion engine used in a Formula SAE race car, for the FS TUC student team. Since the performance of an internal combustion engine is directly influenced by the air inducted into the cylinder per operating cycle, a properly designed air intake system can significantly contribute to maximizing engine performance. The intake system was designed in a CAD environment, in accordance with the Formula Student Germany 2026 competition regulations and the packaging constraints of the vehicle. The evaluation and optimization of the geometric parameters were carried out using Computational Fluid Dynamics (CFD), through the comparison of different configurations in terms of pressure drop, velocity distribution, and flow characteristics. Emphasis is placed on reducing pressure losses, improving air flow toward the engine, increasing mass flow rate and supporting overall engine performance within the target operating speed range. Τhe application of additive manufacturing technologies, alternative manufacturing methods, and material selection for the fabrication of the intake system components was investigated, considering limitations related to high-temperature resistance, surface roughness, and manufacturability using additive manufacturing. A prototype of the system was manufactured using Fused Deposition Modelling (FDM) method to verify its packaging within the vehicle and the correct assembly of the individual components. Following the final verification of the design, the final system was manufactured from Nylon PA12 using the Multi Jet Fusion (MJF) method.
