Studio parametrico sulla mappatura dell’anticipo di accensione (Combustion Start)

Università degli Studi di Perugia

Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica A.A. 2016/17

Relazione su modello 1D di un motore automobilistico 4 cilindri 2000 cc 16 V

Studio parametrico sulla mappatura dell’anticipo di accensione (Combustion Start)
Federico Sormani

Indice

• Introduzione
• Dati iniziali
• Parte A
• Parte B
• Conclusione

Introduzione

In questo documento si effettuerà uno studio parametrico sulla mappatura dell’anticipo di accensione per un motore automobilistico, i cui dati sono riportati nella tabella [1]. Lo studio verrà effettuato in due parti:

• Individuazione della migliore mappatura (variabile con il regime) per la fasatura di combustione, al fine di incrementare le curve di coppia e di potenza.
• Individuazione della migliore mappatura con l’introduzione dei seguenti vincoli:
  • Pressione massima consentita in camera di combustione 65 [bar]
  • Margine alla detonazione di 5° sull’angolo di manovella

L’analisi si concluderà con un confronto fra la configurazione di ottimo ottenuto dalle simulazioni e quella di riferimento.

Dati iniziali

L’analisi verrà fatta mediante l’uso del software “GT-POWER” considerando il seguente modello mostrato in figura [1].

Figura [1]

Il motore in questione è un 4 cilindri 2000 cc, 16 valvole ad accensione comandata le cui specifiche sono riportate nella seguente tabella [1].

Prendendo come riferimento la configurazione nella quale si ha il 50% della massa di combustibile bruciata (curva di Wiebe) ad un angolo di manovella (anchor angle) pari a 12° rispetto al punto morto superiore, si andrà a variare quest’ultimo parametro per vedere che effetto ha sulle curve di coppia e potenza, spaziando su di un regime che va da 1000 [rpm] a 6500 [rpm], con un passo di 500 [rpm].

Si osservi che nel modello la durata di combustione (dal 10% al 90% della massa bruciata) è stata prefissata al variare del numero di giri, dunque conoscendo l’anchor angle è possibile risalire all’angolo effettivo di anticipo all’accensione. Le durate sono riportate in tabella [2].

Parte A

Si riportano in seguito i valori ottenuti variando l’angolo al quale il 50% della curva di Wiebe (anchor angle) tra 2° e 18° con passo di 1° rispetto al PMS. In questo modo, per ogni regime di rotazione considerato, è garantita l’osservazione del massimo della curva di coppia.