TRABAJO FIN DE GRADO Mejora de un modelo

TRABAJO FIN DE GRADO Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor Autor: Raúl Arco Hierves Director: Roberto Navarro García Director experimental: Daniel Tarí de Paco

Índice. 1. Introducción 2. Modelo de extrapolación 3. Validación del modelo 4. Mejoras implementadas 5. Conclusiones julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 2/14

1. Introducción. • El uso de turbocompresores en automoción permite: Ø Mejorar las prestaciones del motor. Ø Reducir las emisiones de CO 2. • Códigos 0 D-1 D de acción de ondas emplean mapas para modelar el compresor. Necesitan mapas completos. • Los mapas de fabricantes no cubren regiones fuera de diseño, dado la dificultad de obtener medidas precisas. • Interesa el desarrollo de un algoritmo de extrapolación de mapas de compresor a zonas fuera de diseño que asegure la convergencia del código 0 D-1 D. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 3/14

2. Modelo de extrapolación. • Mapa dividido en 4 zonas. Sólo 1 medida, dificultad de obtener medidas en el resto debido a: Ø Pérdidas de aceite. Ø Rango medida e incertidumbre de los sensores. Ø Integridad del turbo. Alto régimen de giro Zona medida Bajo régimen de giro julio 2016 Baja rel. de compresión - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 4/14

2. Modelo de extrapolación. • Diferentes métodos de extrapolación según la zona de funcionamiento. Diagrama pasos básicos seguidos por el algoritmo para la extrapolación. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 5/14

3. Validación del modelo. • Extrapolación 11 mapas previos. Fallos en determinados casos, resultados no satisfactorios. • Introducidos 18 mapas nuevos de distintas aplicaciones y fabricantes para una validación más exhaustiva. • Mapas obtenidos de fabricantes y digitalizados con Grapher 7. Mapa de Digitalización Grapher 7. fabricante. • Origen. • Ejes. • Puntos. julio 2016 Fichero datos de entrada. - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 6/14

4. Mejoras del modelo. • Resultados anómalos extrapolando a regímenes más bajos. • El ajuste se alejaba mucho del comportamiento real. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 7/14

4. Mejoras del modelo. • Resultados dedel la extrapolación antes (izquierda), y después (derecha), de implementar la normalización. Resultados ajuste antes (izquierda), y después (derecha), de implementar la normalización. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 8/14

4. Mejoras del modelo. • julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 9/14

4. Mejoras del modelo. • • Se cambió el tipo de bucle y se impusieron criterios de convergencia más estrictos. Resultados de la extrapolación antes (izquierda), y después (derecha), de la mejora. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 10/14

4. Mejoras del modelo. • Error extrapolando a régimen de giro superior, aparición de picos y forma de curvas poco adecuada (líneas rectas). • Sucedía tanto en algunos de los nuevos mapas como en otros de los previos. • Revisión de la implementación del código en esta zona de extrapolación. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 11/14

4. Mejoras del modelo. • Corrección de la relación de compresión superior tomada para la extrapolación de los nuevos puntos. • Obtención de dos vectores de gasto másico y relación de compresión de dos formas diferentes con el método Leufven para mejorar la forma de la curva. Resultados de la extrapolación antes (izquierda), y después (derecha), de revisar y cambiar la implementación inicial del modelo en esta zona de extrapolación. julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 12/14

5. Conclusiones • julio 2016 - Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor - 13/14

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