Diseño de un procedimiento de ajuste de un modelo 1D de combustión diésel de inyección directa mediante la implementación de algoritmos genéticos

Abstract

[ES] El presente Trabajo Fin de Grado trata sobre el desarrollo y aplicación de un algoritmo que permita ajustar las distintas constantes del motor de un modelo informático de combustión diésel de inyección directa ya existente, además de ajustar también otras constantes internas del modelo. Se pretende que dichas constantes finalmente conseguidas logren un ajuste lo mejor posible entre los datos predichos por el modelo y obtenidos experimentalmente. Dicho procedimiento de ajuste de las constantes del modelo es conocido como caracterización. A lo largo del proyecto se presentan los mecanismos desarrollados para la caracterización del modelo tanto en arrastre, es decir, sin introducir en el motor ningún tipo de combustible, como en combustión, ajustando en combustión el modelo de mezcla, el de tiempo de retraso y el de combustión premezclada. El núcleo del algoritmo generado se centra en la aplicación de algoritmos genéticos para la obtención de óptimos de funciones. Además, se focaliza en una optimización de recursos por parte de la computadora que ejecuta dicho algoritmo, con la finalidad de: obtener mejores resultados, en un tiempo más reducido y mejorando lo obtenido por otro algoritmo desarrollado con anterioridad por el CMT. Para la corroboración de los correctos resultados del algoritmo generado, se comparan éstos con los de dos motores caracterizados previamente por el CMT mediante un algoritmo desarrollado anteriormente, obteniéndose una notable reducción del error entre los datos experimentales y los modelados, especialmente en los resultados del ajuste del motor en combustión.

[EN] This End-of-Degree Project deals with the development and application of an algorithm that allows to adjust the different constants of the engine of an existing direct injection diesel combustion computational model, as well as to adjust other internal constants of the model. It is intended that these constants finally obtained achieve an adjustment as good as possible between the data predicted by the model and the obtained experimentally. This procedure of adjustment of the constants of the model is known as characterization. Throughout the project are presented the mechanisms developed for the characterization of the model so much in motoring, i.e. without introducing in the engine any amount of fuel, as in combustion, adjusting in combustion the mixing model, the delay time and the pre-mixed combustion. The core of the generated algorithm focuses on the application of genetic algorithms to obtain optimal functions. In addition, it focuses on an optimization of resources by the computer that executes the algorithm, with the purpose of: obtaining better results, in a shorter time and improving what was obtained previously by another algorithm already developed by CMT. For the corroboration of the correct results of the algorithm generated, these are compared with those of two engines previously characterized by CMT through an algorithm developed anteriorly obtaining a notable reduction of the error between the experimental data and the modeling, especially in the results of the adjustment of the combustion engine