Diseño y optimización de la cartografía motor en un vehículo Formula SAE

Gismero Galiatsatos, Alejandro (2017). Diseño y optimización de la cartografía motor en un vehículo Formula SAE. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Diseño y optimización de la cartografía motor en un vehículo Formula SAE
Author/s:
  • Gismero Galiatsatos, Alejandro
Contributor/s:
  • López Martínez, José María
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: February 2017
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Energética
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El presente trabajo de fin de grado se realizó dentro del equipo de Formula Student, UPM Racing, con sede en el Instituto de Investigación del Automóvil (INSIA). El principal objetivo del mismo es el estudio, diseño y optimización del sistema cartográfico de control del motor. La cartografía del motor impone los parámetros de funcionamiento del motor para las distintas condiciones de operación. Estos mapas se pueden modificar en función del desempeño buscado del motor, su diseño se puede orientar buscando mayor potencia o menor consumo, también se puede sacrificar la durabilidad de los componentes a cambio de un aumento de prestaciones. El reglamento de la competición especifica unos parametros limitantes como la cilindrada o el diámetro del conducto de admisión. Esto hace que la optimización de la cartografía del motor sea fundamental para aprovechar al máximo las prestaciones del mismo. Además de las restricciones en la normativa se fijan los parámetros para calcular las puntuaciones obtenidas en cada prueba. En la prueba principal de la competición, el endurance o prueba de resistencia, se evalúa tanto el tiempo empleado en recorrer los 22 Km, como la cantidad de combustible empleado. Por esto uno de los objetivos de este proyecto es determinar la configuración idónea del motor para obtener la máxima puntuación en la prueba. El primer paso necesario es conocer de forma precisa la cantidad de combustible que emplea el motor en su funcionamiento, ya que esta se controla con parámetros indirectos. Para ello se estudió el sistema de inyección del motor y se caracterizó el funcionamiento de los inyectores, determinando el caudal que introducen en el motor para las distintas presiones de funcionamiento. Con la información anterior fue posible determinar otros parámetros en el banco motor como el consumo, el rendimiento volumétrico, el rendimiento efectivo o las curvas de par y potencia. Además se realizó una sencilla interfaz en MatLab para facilitar la tarea en el banco de trabajo para años sucesivos. Todo lo anterior es suficiente para determinar con precisión el consumo instantáneo y acumulado en pruebas ya realizadas. Determinar el desempeño en pruebas futuras cambiando alguno de los parámetros del motor supone un reto mayor ya que las prestaciones del motor se ven modificadas. Para conseguir esto se realizó un modelo del motor en MatLab-Simulink que reflejara estos cambios, introduciendo parámetros reales de las competiciones para hacerlo más sencillo y realista. A partir de este modelo se realizaron diferentes simulaciones variando las prestaciones para determinar la configuración óptima para conseguir la máxima calificación en la prueba.

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Item ID: 45307
DC Identifier: http://oa.upm.es/45307/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:45307
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 27 Mar 2017 06:52
Last Modified: 27 Mar 2017 06:52
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