Modelado de ciclos de homologación mediante un Motor Virtual

Abstract

[ES] Actualmente, la industria automotriz se enfrenta a numerosos desafíos con el objetivo de cumplir con la normativa anticontaminación vigente cada vez más estricta para homologación de sus vehículos. Para ello las herramientas de modelado tiene un gran valor ya que permiten simular el comportamiento de un motor real bajo una serie de condiciones de trabajo específicas. En el marco de un proyecto europeo se va a colaborar en la mejorar un motor virtual (VEMOD) capaz de reproducir condiciones de operación estacionarias y transitorias de un motor Diésel de inyección directa. Para ello se presenta, en primer lugar, un procedimiento de ajuste de una serie de parámetros del motor inciertos que son la relación de compresión, la constante de ajuste del modelo de transferencia de calor a las paredes de cámara, el coeficiente de deformaciones y la posición del punto muerto del motor. El método de ajuste se basará en el análisis termodinámico en la cámara del motor en condiciones de arrastre, teniendo en cuenta tanto la presión como el residuo de la liberación de calor. La comparación de los dos enfoques permitirá evaluar la robustez del método. Además se presentarán una serie de mejoras del modelo de pérdidas mecánicas que está implementado en el modelo de motor virtual mediante el ajuste de sus constantes de calibración y de la viscosidad del fluido lubricante del motor.

[CA] Actualment, la indústria automotriu s’enfronta a nombrosos reptes amb l’objectiu de complir amb la normativa anticontaminació vigent cada vegada més estricta per homologació dels seus vehicles. Per a això les eines de modelatge tenen un gran valor ja que permeten simular el comportament d’un motor real sota una sèrie de condicions de treball específiques. En el marc d’un projecte europeu es va a col·laborar en la millorar un motor virtual (VEMOD) capaç de reproduir condicions d’operació estacionàries i transitòries d’un motor dièsel d’injecció directa. Per a això es presenta, en primer lloc, un procediment d’ajust d’una sèrie de paràmetres del motor incerts que són la relació de compressió, la constant d’ajust del model de transferència de calor a les parets de cambra, el coeficient de deformacions i la posició del punt mort del motor. El mètode d’ajust es basarà en l’anàlisi termodinàmic a la cambra del motor en condicions d’arrossegament, tenint en compte tant la pressió com el residu de l’alliberament de calor. La comparació dels dos enfocaments permetrà avaluar la robustesa del mètode. A més es presentaran una sèrie de millores del model de pèrdues mecàniques que està implementat en el model de motor virtual amb la configuració de les seves constants de calibratge i de la viscositat del fluid lubricant del motor.

[EN] Nowadays, the automotive industry faces numerous challenges with the aim of complying with the increasingly stricter anti-pollution current regulations for the homologation of its vehicles. With this purpose, the modeling tools have a great value since they allow to simulate the behavior of a real engine under a series of specific working conditions. Within the framework of an European project, a collaboration will be performed in the improvement of a virtual engine (VEMOD) capable of reproducing stationary and transitory operating conditions of a direct injection diesel engine. In order to do this, firstly a procedure is performed consisting on adjusting a series of uncertain motor parameters that are the compression ratio, the adjustment constant of the heat transfer model to the chamber walls, the deformation coefficient and the position of the engine dead center. The adjustment method will be based on the thermodynamic analysis in the engine chamber under trailing conditions, taking into account both the pressure and the residue of the heat release. The comparison of the two approaches will allow to evaluate the robustness of the method. In addition, a series of improvements to the mechanical loss model that is implemented in the virtual engine model will be presented through the adjustment of its calibration constants and the viscosity of the lubricating fluid of the engine.