Modelado unidimensional de un motor con doble sobrealimentación secuencial

Abstract

[ES] Un modelo de simulación presenta muchas ventajas en el campo del desarrollo de motores de combustión internar alternativos. Por un lado, permiten entender la naturaleza de los fenómenos físicos que suceden en el interior del motor, como pueden ser la renovación de la carga, los procesos de sobrealimentación, transmisión de calor, emisiones contaminantes, etc. Por otro lado, son una herramienta muy utilizada tanto por investigadores, fabricantes y proveedores durante el diseño y desarrollo del motor que permite un gran ahorro de costes y tiempo con respecto a la experimentación. Actualmente, debido al desarrollo de las nuevas tecnologías y la necesidad de cumplir con normativas anticontaminantes cada vez más estrictas, el modelado y la simulación acaparan gran parte de los esfuerzos y avances en la investigación del MCIA. A lo largo de este trabajo se presenta el desarrollo y ajuste de un modelo unidimensional de un motor con doble turbosobrealimentación secuencial. Para ello, se utilizan datos obtenidos experimentalmente que se comparan con los resultados que proporciona el modelo. En una segunda etapa, el modelo ya ajustado se adapta para reducir el tiempo de cálculo e intentar llegar a condiciones de simulación en tiempo real. Ambas tareas se realizarán utilizando el software de código libre OpenWAM, desarrollado en la Universitat Politècnica de València por el CMT- Motores Térmicos.

[EN] A simulation model has many advantages in the field of developing alternative internal combustion engines. On the one hand, they allow us to understand the nature of physical phenomena occurring inside the engine, such as the gas cycle, supercharging systems, heat transfer, pollutant emissions, etc. On the other hand, they are a widely used both by researchers, manufacturers and suppliers during the design and development of the engine because that delivers great cost and time savings compared to the experimental tool. Currently, due to the development of new technologies and the need to comply with increasingly stringent pollution control standards, modelling and simulation account with much of the efforts and progress in investigating the MCIA. During this development work and setting a one-dimensional model of a dual sequential turbocharger engine is presented. For this, data obtained experimentally are used which are compared with the results provided by the model. In a second step, the adjusted model is adapted to reduce the computation time and try to reach conditions of real time simulation. Both tasks will be performed using the open source software OpenWAM, developed at the Universitat Politècnica de València by the CMT- Motores Térmicos.

[CA] Un model de simulació presenta molts avantatges en el camp del desenvolupament de motors de combustió interna alternatius. Per una banda, permeten entendre la naturalesa dels fenòmens físics que es produeixen a l’interior del motor, com poden ser la renovació de la carga, el processos de sobrealimentació, transmissió de calor, emissions contaminants, etc. D’altra banda, son una ferramenta molt utilitzada tant per investigadors, fabricants i proveïdors durant el disseny i desenvolupament del motor que permet un gran estalvi de costos i temps respecte a l’experimentació. Actualment, degut al desenvolupament de les noves tecnologies i la necessitat de complir amb unes normatives anticontaminants cada volta mes estrictes, el modelatge i la simulació acaparen gran part de l’esforç i avenços en la investigació del MCIA. Al llarg d’aquest treball es presenta el desenvolupament i ajust d’un model unidimensional d’un motor amb doble turbosobrealimentación seqüencial. Per aconseguir-ho, s’utilitzen dades obtingudes experimentalment que es comparen amb el resultats que proporciona el model. En una segona etapa, el model ja ajustat s’adapta per a reduir el temps de càlcul e intentar aconseguir condicions de simulació en temps real. Ambdues tasques es realitzaran utilitzant el software de codi lliure OpenWAM, desenvolupat a la Universitat Politècnica de València pel CMT-Motores Térmicos.