Balance de Energia de un motor alternativo en transitorio mediante un Motor Virtual

Abstract

[ES] La combinación de una regulación cada vez más estricta para contaminantes y CO2 y los nuevos ciclos de homologación, que cubren un amplio rango de condiciones de operación, hacen muy interesante el desarrollo de herramientas para el diseño y pre-calibración, como el Motor Virtual (VEMOD) empleado en este trabajo. En el marco de un proyecto europeo en el que se ha mejorado y calibrado VEMOD, se va a realizar un análisis detallado del Balance de Energía de un motor Diesel de inyección directa durante un ciclo de homologación WLTC, partiendo de dos condiciones iniciales del motor: con los fluidos (agua y aceite) calientes tras una fase de estabilización térmica con el motor en marcha, y en condiciones de arranque en frío con el motor y los fluidos a temperatura ambiente. El análisis incluirá la calibración y validación de modelo, así como el posterior análisis detallado de todos los términos de energía en condiciones transitorias, identificando las diferencias más relevantes y sus causas.

[EN] In recent years, the interest on transient operation and real driving emissions have increased because of the global concern about environmental pollution that has led to the rigorous regulation on pollutants and CO2 emissions and the new World harmonized Light vehicles Test Procedure (WLTP). With these changes, it is mandatory to focus the engines research on the transient operation, where a Virtual Engine to simulate new standard testing cycles is a useful tool that has been used to perform the Global Energy Balance (GEB) of a 1.6 L Diesel engine to understand the mechanism affecting the engine consumption, by identifying the energy repartition of chemical energy. The energy split is performed with warmed engine and cold start conditions, considering all the relevant energy terms. The analysis discusses the delay effect affecting the instantaneous energy balance due to the time lag between the in-cylinder processes and pipes. Main energy terms are analyzed in cold start WLTC, finding that in this condition energy accumulation in the block is important at the beginning but with a low weight at the end of the cycle, the comparison with the warmed WLTC shows that friction plays an important role during the first half of the cycle, but later the effect does not affect importantly the brake efficiency