Motor a gasolina

Mecanica Computacional Vol 20. pp. 1--- 8 Compilado par Fernando G. Flores 'C6rdoba~30 de octllbre- ;[denoviembre de 2601

SIMULACION DE WS PROCESOS DE ADMISION Y ESCAPE EN UN MOTOR PLURICILINDRICO DE COMBUSTION INTERNA DE 4 TIEMPOS
Juan. P. A1ianak y Norberto Nigro Universidad Nacional de Rosario Pellegrini 250, (2000) Rosario, Argentina nnigro@intec.unl.edu.ar
RESUMEN
Tradicionalmente, enel puado, eI disefto de Ia admisioD y el escape fue realizado con argumentos empiricos 0 por merodos grificos usando la teoria de propagaciOn de ondas. Recientemente, con et imp6rlate desarrollo en Ia capacidad de Ias computadoras, metodos I11JJMricosban sido apl«:ados para resolver este problema, cuyas ecuaciones principales vieneo de Ia teoria de dilWnica 4e gases. En general, estas ecuaciooesSOD acopladas COD alguoasecuaciones tennoe1inamicas aplicadas a 108 principales dispositivos del motor, tales como cilindros, tomas dinamicas, silenciadores, etc. EI modelo matemitico esm basado sobre una descripcion termodinamica y unidimensional de Ia dinAmica de gases de los sistemas de admisi6n y escape. Usamos un esquema TVD para resolver Ias ecuaciones de Euler surgidas del modelotermodinAmico de dinAmica de gases con Ias ecuaciones de conservacioo de masa yenergfa pam el ciliodro. Para el acoplamientoentre lanqueo cilindro y tuba usamos el modelo de Benson [1] timiendo en cuenm la posibilidad de flujo subs6nico 0 sOnico a traves de !as vlilvulas de admision y escape. Para el acoplamiento entre tubos Y uniODes implemeo1llmos un modelo presentado por Corbenm [2]basado en eI balance deentalpia y entropia en eI dispositivo de bifuroacion. En este tmbajo deseamos presentar algunos resultados obteoidos con el software desarroUado. ABSTRACf Traditionally, in the past, the intake and EIld!aust design was performed by empirical arguments or by graphical methods using wave propagation theory. Recently, whit the important development in the computer capability, numerical methods havebeen applied to solve this problem, whose principal equation come from the gas-dynamic theory. In general these equation are coupled whit some thermodynamic equation applied to the principal devices of an engine, such as cylinder, air inmke, tanks, muftlers, etc. The mathematical model is based on a thermodynamic and a one dimensional gasdynamic description of the intalte and exhaust system. Wehave used a TVD scheme to solve the Euler equations arise &om the gas-dynamic model with the mass and energy conservation equations for the cylinder. For the coupling between tank: or cylinder and pipe we have used the Benson model [1] taking into account the possibility of subsonic or sonic flow through the intake and exhaust valves. For the coupling between pipes and junctions we have implementeda model presented by Corberan [2] based on an enthalpy and entropy balance at the bifurcation device. In this work we wish to present some result oblained with the software developed.

El objetivo de este trabajo es presentar el desarrollo de un simuJ.adclrc;le motores de combusti6n intema para predeeir su performance y ayudar al disei\ador con una herramienta predictiva Con el r8.pidodesarrollo experimentado por el hardware de las computadoras es posible boy reproducir un ensayo virtuaI de un motor con una alta exactitud antes de ensayarlo en el banco de pruebas para la sintonia fma. De esta manera una importante cantidad de tiempo y dinero en prueba y error puede see ahorrada. Es muy bien conocida la fuerte influencia de los sistemas dinAmicos de admision y escape sobre laeficiencia volwnetrica y finahnente sobre toda la performance. En la ultima d6cada una gran cantidad de algoritmos robustos y exactos fueron desarrollados para la dinimrica de gases y la propagaciOn de ondas en dominios multidimensionales. Una de las principales lfneas de invcstigaeiOn ba sidoconseguir algoritmos nipidos y robustos para estructuras de maUas con una geometrla. compleja y variable. Por...