Bachelor's Thesis

Methodology for compiling the compressor characteristic of a turbocharger

Final Thesis 1.92 MB Appendix 965.17 kB

Author of thesis: Stanislav Tvarůžek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Martin Beran

Reviewer: Ing. David Svída, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis addresses the issue of determining turbocharger compressor
characteristics in cases where technical data from the manufacturer are unavailable. The
primary objective is to develop and validate a methodological procedure for measurements
on a internal-combustion engine, leading to the subsequent construction of a compressor map.
The theoretical part analyzes the structural design and boost pressure control systems. The
experimental phase involves data collection, which is subsequently processed and corrected
to reference conditions using a dedicated algorithm. The resulting methodology serves as a
basis for refining engine simulations in development software such as Lotus Engine or GTSuite.
Furthermore, the thesis compares the specifics of measurements performed on an
engine unit with those conducted at specialized gas stands.

Keywords:

Turbocharger, turbocharging, compressor characteristic, boost pressure control,
measurement methodology, turbocharger testing, data correction

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaEznamka

Grading

E

Process of defence

Student seznámil zkušební komisi s průběhem a výsledky své závěrečné práce. Následně zodpověděl otázky oponenta. Dále odpovídal na otázky členů komise: Co je myšleno správnou teplotou média pro chladič? Částečně zodpovězeno Proč je umožněno naklápění lopatek? Zodpovězeno Jaká účinnost popisuje plnění válce? Nezodpovězeno

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (místopředseda)
Ing. Jan Vančura, Ph.D. (člen)
Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Hejtmánek, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Martin Beran

Bakalářská práce pana Stanislava Tvarůžka je zaměřena na metodiku vedoucí k sestavení kompresorové charakteristiky. Zpočátku projevoval student o zadané téma velký zájem a pravidelně jej konzultoval. Postupně však jeho aktivita výrazně oslábla. Vzhledem k tomu, že po většinu roku nedokázal odprezentovat žádné průběžné výsledky, bylo hodnocení jeho činnosti velmi obtížné.

V závěru roku student zpracoval vcelku rozsáhlou rešerši v dané problematice, ta je však pojata hodně obecně a neurčitě. Ačkoliv jsou uvedené informace fakticky správné a s tématem okrajově souvisí, postrádají hlubší provázanost řešeným úkolem. Pro samotnou metodiku experimentu a sestavení kompresorové charakteristiky mají jen minimální přínos. Text by se dal v podstatě přeskočit až na stranu 32, kde se autor konečně začíná věnovat informacím relevantním pro zadané téma.

Jelikož student studium rozvolnil a práci v původním termínu neodevzdal, očekával jsem, že stěžejní část práce (včetně experimentu) proběhne v následujícím roce. Student sice aktivně projevil zájem v tématu pokračovat, avšak po získání dat z ukázkového měření a jedné následné konzultaci se student již znovu nedostavil. Vedoucí tím ztratil přehled o dalším postupu práce až do jejího odevzdání a student se sám připravil o možnost adekvátně reagovat na výtky vedoucího

I přes výše uvedené výhrady k přístupu studenta a obsahu rešeršní části lze konstatovat, že po formální stránce bylo zadání splněno. Práci proto doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita D
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii E
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: D

Reviewer’s report
Ing. David Svída, Ph.D.

Bakalářská práce pana Stanislava Tvarůžka se zabývá metodikou pro sestavení kompresorové charakteristiky turbodmychadla.
V úvodní části se student věnuje popisu funkce a konstrukce turbodmychadel, a to včetně jejich vlivu na emise škodlivin. Pro vytvoření samotné kompresorové mapy je praktický význam tohoto úvodu minimální, student jím však alespoň prokázal, že se s danou problematikou seznámil.
Kapitola 3 se věnuje kompresorové charakteristice. Vzhledem k tomu, že se jedná o stěžejní část práce, která má sloužit jako teoretický základ, je její zpracování na velmi nízké úrovni. U některých vzorců chybí číslování, postrádám vhodné doprovodné obrázky, a i u toho mála obrázků, které se v textu vyskytují, chybí křížové odkazy v samotném textu. Kapitola jako celek působí velmi odbytým dojmem.
Kapitola 4 se podle nadpisu již zabývá metodikou sestavení kompresorové charakteristiky. Dalo by se předpokládat, že se zde student zaměří na metody zpracování a vizualizaci naměřených dat, případně na jejich interpolaci a extrapolaci. Pokud by však čtenář očekával, že jej autor podrobněji seznámí s vytvořeným programem – jak funguje, jaké jsou vstupy a výstupy či jaká má omezení – bude zklamán.
Při pohledu do zdrojového kódu je více než patrné, že s jeho sestavením výrazně pomáhala, nebo jej přímo vygenerovala generativní AI. Používání emojis v terminálových výpisech, unifikované blokové komentáře či „defenzivní“ styl psaní kódu pomocí bloků try-except nesou jasný rukopis AI asistentů. Student přitom tuto pomoc v souvislosti s programováním oficiálně nepotvrdil.
Popis experimentálního zařízení v kapitole 4.2 je velmi povrchní a z textu není vůbec zřejmé, zda student popisované snímače a jejich umístění fyzicky vůbec viděl. Totéž platí pro přípravu měření, kde autor uvádí, že byla provedena tlaková zkouška sacího potrubí tlakem 150 kPa. Realizace takového úkonu je technicky i časově náročná a její skutečné provedení by student jistě zdokumentoval pečlivěji než jednou strohou větou.
Rozhodně je diskutabilní, zda program dělá to, co student popisuje v kapitole 4.4. V textu je použita velmi odborná a vzletná terminologie („odstraní přechodové jevy“, „automaticky identifikuje relevantní úseky“), která má popsat ve skutečnosti vcelku jednoduchý skript pro vyhlazení křivky z dynamického měření pomocí klouzavého průměru. Kód samotný rozhodně žádné „odstranění přechodových jevů“ neprovádí.
Nikde v práci navíc není popsáno samotné měření, chybí jakákoliv primární data či fotodokumentace.
Pomyslnou tečkou na závěr je „finální mapa“ na obrázku 21. To, co je v ní zobrazeno, je z technického hlediska nesmysl, který jasně popírá, že by student problematiku tvorby kompresorových map správně pochopil.
Z pohledu oponenta je bohužel nutné zcela znegovat závěrečné tvrzení práce. Studentem navržená a provedená metoda neposkytuje inženýrsky využitelná data pro případnou kalibraci simulačních modelů a netvoří robustní softwarový ani metodický základ, na kterém by mohli výzkumníci či ladiči motorových jednotek stavět při dalších experimentálních úlohách.
Body zadání sice byly formálně splněny, ale reálná využitelnost práce pro praxi je velmi nízká.
I přes výše uvedenou kritiku, práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod D
Vlastní přínos a originalita D
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii E
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Může student popsat jak probíhalo měření, kterým ověřil použitelnost jím navržené metodiky?
  2. Jak probíhala tlaková zkouška sacího potrubí?
  3. V jakém rozsahu studentovi pomáhala AI při tvorbě jeho matematického programu? Může student současně prokázat, že jím sestavený program skutečně dělá to co je popsáno v textu práce?

Grade proposed by reviewer: D

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová