Calibrazione dei modelli di stima della portata dell'aria in MCI attraverso l'interazione tra ambienti di simulazione ed ottimizzatori matematici

Bernacchia, Laura (2018) Calibrazione dei modelli di stima della portata dell'aria in MCI attraverso l'interazione tra ambienti di simulazione ed ottimizzatori matematici. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria meccanica [LM-DM270] - Forli'
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Abstract

I limiti sempre più stringenti imposti in termini di emissioni e consumi, implicano una complessità sempre maggiore dei moderni motori a combustione interna; la calibrazione di un moderno motore SI è un processo che richiede una rilevante quantità di tempo e di misure al banco. In un contesto economico che richiede, per essere competitivi sul mercato, un tempo sempre minore tra la fase di concetto del prodotto e l’inizio della sua produzione, ogni passaggio non necessario deve essere eliminato. Inserire un modello 1-D del motore durante la fase di calibrazione, permette non solo di risparmiare dispendiose misure al banco prova, ma anche di esplorare zone solitamente non raggiungibili al banco a causa di problematiche nell’esecuzione dei test, legate al motore o alla cella, ad esempio: temperature e pressioni lontane da quella standard, pressioni in camera che porterebbero a una sicura detonazione e conseguente danneggiamento del pistone. Infine, il vantaggio forse più importante è la riduzione dei costi nel processo di calibrazione grazie alla riduzione delle tempistiche rispetto a quelle richieste da una calibrazione al banco prova motore. Il lavoro presentato offre i primi risultati di una calibrazione virtuale con focus sulla corretta stima della portata di aria in ingresso al motore: si utilizza il software di simulazione GT-Power per “sostituire” il motore al banco, eseguire un numero di punti operativi sufficiente a calibrare le mappe inerenti nella centralina motore e, infine, ottenere gli stessi punti prima simulati al banco, per confrontare le effettive differenze tra mondo virtuale e reale. L’aspirazione ultima è utilizzare come base di partenza un modello senza sotto-modelli predittivi, scarsamente correlato con i dati sperimentali, modificandolo per ricavarne un’affidabilità abbastanza elevata da permettere una pre-calibrazione della portata di aria in ingresso a un generico motore che non è stato ancora allestito al banco.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Bernacchia, Laura
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
GT-Power, portata d'aria, calibrazione, simulazione, ottimizzazione
Data di discussione della Tesi
15 Febbraio 2018
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