Simulación de ciclo de emisiones y prestaciones de un vehículo

Abstract

El presente proyecto tiene como fin simular las emisiones producidas por un vehículo al seguir los ciclos de homologación de las normas vigentes, así como calcular las prestaciones del mismo. Tiene como cuerpo principal la última versión de un programa desarrollado en lenguaje e para un ordenador compatible PC que predice el comportamiento de un ciclo en un banco de rodillos. Dado que el coste del citado banco es elevadísimo así como la preparación de un vehículo prototipo, la posibilidad de ensayar un vehículo completo sin necesidad de que éste exista, supone un gran avance y una reducción de costes considerables. Consta de tres módulos: MAINDAT, PRESTAC y SIEMVE. • Tanto en la versión anterior como en esta, el programa parte de los datos del ciclo de emisiones que se va a realizar (la velocidad y la marcha que deberá ir engranada en cada segundo), los datos del vehículo (caja de cambios, relaciones de cambio y rendimientos, aerodinámica, ruedas, inercias, geometría y peso) y los datos del motor (para varios regímenes y varios grados de carga en cada uno de ellos se almacenan las emisiones de los diferentes contaminantes y los valores del par, el régimen y la posición del acelerador) . Estos datos se introducen con el módulo IGU:RlaT. Dada la gran cantidad de datos que utiliza el programa, en esta nueva versión se utiliza un sistema de introducción para estos, vía directa por traspaso de ficheros de ordenador vía una hoja de cálculo que identifique espacios como separaciones. De cualquier forma se recomienda introducirlos a través del programa MAINDAT y hacer las modificaciones oportunas através de la hoja de cálculo. • Con los datos de un motor y un vehículo, mediante el módulo PRBS~, se calculan las prestaciones del vehículo. Realiza un ensayo para obtener el mapa completo de la fuerza en la rueda en cada marcha y la fuerza de carga de la carretera para diferentes pendientes en todo el rango de velocidades, obteniéndose de este ensayo la pendiente superable en cada marcha y la velocidad máxima alcanzable por el vehículo. Además permite tambien realizar ensayos típicos de prestaciones como tiempo en recorrer una distancia, velocidades alcanzadas ... La mejora en este módulo ha sido en el cálculo del par correspondiente a las revoluciones a las que gira el motor. Por un lado, hemos pasado de una interpolación lineal a una interpolación cúbica mediante el método de interpolación de Splines Cúbicos, haciendo más real la predicción de las prestaciones del vehículo. Por otro lado, se ha tenido en cuenta la pérdida que sufre el par motor debido a los elementos auxiliares de que dispone un vehfculo y que no se montan y no se tienen en cuenta en los ensayos en bancos de rodillos . • Mediante el módulo S:IBIIVB, simulamos las emisiones de Hidrocarburos, co, co,, NOx y partículas, así como el consumo para un motor, vehículo y ciclo definidos. El programa calcula el par y el régimen que se solicita al motor en cada segundo. A partir de ahí interpola entre los valores de la tabla de parciales del motor. Este módulo ha sufrido también una mejora en el método de interpolación para el cálculo de las emisiones. Esta nueva versión llega a los valores buscados a través de una cadena de interpolaciones cúbicas, que hace que la curva aproximada mediante la nube de puntos dato sea más coherente con la variación real de las emisiones. Esta mejoría se hace notar especialmente cuando el número de datos no es muy grande.