Desarrollo de un modelo predictivo para motores de encendido provocado operando con gasolina, con el fin de predecir potencia de salida, torque y consumo específico

Abstract

El trabajo desarrollado en la presente tesis de maestría, está encaminado a la formulación de un modelo predictivo de motores de combustión interna de encendido provocado, alimentados con gasolina con inyección indirecta en estado estacionario. Para ello, se posee el desarrollo previo de modelos de diagnóstico de la combustión y predicción de presión en cámara de combustión de diversos autores y distintos tipos de motores. Con base en ese desarrollo, previo a las consideraciones de deformaciones en cámara, fueron añadidos modelos de deformación que consideran efectos térmicos sobre el pistón y la biela, además de desplazamientos de las uniones entre los componentes del mecanismo manivela-biela-pistón, así como la consideración del fenómeno de transferencia de calor a través de las paredes. A su vez, en el modelo se empleó una formulación de dos zonas al interior de la cámara de combustión y también cuenta con la capacidad de predecir ensayos de combustión intermedios a los ya predichos. Durante el desarrollo de este trabajo se obtuvo que, con un determinado número de datos, puede hacerse una caracterización global de motores de combustión interna, con el fin de predecir estadísticamente parámetros operacionales parametrizables, tales como la relación de compresión real, y constantes asociadas a los sub-modelos de deformaciones y transferencia de calor. El modelo presenta un alto nivel de desempeño a la hora de predecir tanto variables termodinámicas al interior de la cámara de combustión, como de parámetros operacionales indicados a la hora de evaluar el desempeño de un motor.