Applicazione di un modello a due zone per la previsione della detonazione in motori a combustione interna

Uno dei principali fenomeni che limitano le prestazioni dei motori a combustione interna ad accensione comandata è quello della detonazione. In questo elaborato si vogliono studiare le potenzialità di un modello matematico a due zone, sviluppato in ambiente Matlab, che ha lo scopo di simulare e descrivere tale fenomeno. Questo modello, basato sulla fisica della combustione, una volta che è stato alimentato con alcuni dati sintetici (calcolati sperimentalmente per ogni ciclo di funzionamento), fornisce in output 2 indici: - il primo è un indice di tipo booleano che indica la presenza o l’assenza di detonazione - il secondo è un indice di intensità di detonazione (da interpretare con strumenti statistici, data l’impossibilità di prevedere in modo deterministico il fenomeno di “knocking”) che ha il compito di simulare l’indice di detonazione MAPO calcolato sperimentalmente. Nello sviluppo di questo elaborato, per prima cosa, si vuole valutare l’affidabilità del modello, ovvero confrontare i suoi output con i dati reali calcolati al banco prova. L’idea è quella di scegliere un parametro di calibrazione, tra i vari dati in ingresso (ad esempio la temperatura di fine aspirazione), per poter tarare il modello in modo tale da farlo diventare rappresentativo della detonazione, ossia, limitare gli errori commessi dallo stesso, minimizzando il numero di mancate diagnosi e di falsi allarmi. Una volta calibrato il modello, lo si potrebbe utilizzare in tempo reale, alimentandolo con i valori prodotti dal motore, per prevedere quando il motore stesso detonerà in maniera inaccettabile. Qualora questo studio dovesse manifestare esiti positivi, risultano più che evidenti le enormi potenzialità future, in relazione alla possibilità di riuscire a prevedere e limitare il fenomeno di “knocking” conoscendo già in anticipo quelle che sono le condizioni “limite” dei parametri di calibrazione del motore.