Riassunto analitico
La crescente competitività del campionato internazionale di Formula E dettato da una sempre crescente richiesta prestazionale dei sistemi di propulsione elettrici per le auto di tutti i giorni hanno spinto le case costruttrici di questo tipo di motori ad eseguire sempre più approfondite analisi e simulazioni volte al miglioramento delle prestazioni della macchina, e dunque all’aumento dell’autonomia delle batterie. Magneti Marelli, l’azienda che fornisce il sistema propulsivo al team Mahindra Racing nel campionato sopracitato, ha l’obiettivo di migliorare il sistema di raffreddamento del motore elettrico montato in monoposto per migliorarne il comportamento termico, che si ripercuote sulla durata delle batterie e sulle prestazioni della macchina in termini di potenza e coppia erogata. Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di fornire a Magneti Marelli una soluzione di motore elettrico che abbia un comportamento termico migliore rispetto al modello fornito. Questo ha portato a suddividere il lavoro in due fasi: in primo luogo si effetuerà una analisi di sensibilità ai parametri per individuare i percorsi termici maggiormente influenti e le resistenze termiche con relativi parametri geometrici e di materiale che possano avere un peso maggiore sul comportamento termico del motore. In seconda battuta, una volta individuati i parametri maggiormente influenti, si eseguirà una ottimizzazione della macchina che ha come scopo la determinazione di un layout di motore migliore con delle temperature di esercizio delle zone calde minori. Tutto il lavoro è basato sulla ricostruzione del modello di motore mediante un software specifico: Motor-Cad. L’analisi di sensibilità è svolta esternamente al programma mediante script Matlab e l’ottimizzazione è guidata da un software specifico, Dakota. La conclusione del lavoro sarà soddisfacente qualora si riuscisse a trovare effettivamente un motore termicamente più efficiente di quello attuale.
|
Abstract
The increasing competitiveness of the international Formula E championship dictated by an ever increasing demand for electric propulsion systems for everyday cars has pushed the manufacturers of this type of engine to perform increasingly in-depth analyzes and simulations aimed at improving the performance of the machine, and therefore the increase in battery life. Magneti Marelli MotorSport, the company that provides the propulsion system to the Mahindra Racing team in the aforementioned championship, aims to improve the cooling system of the electric motor mounted in single-seater to improve its thermal behavior, which affects the battery life and on the performance of the machine in terms of power and torque delivered. The aim of this thesis work is to provide Magneti Marelli with an electric motor solution that has a better thermal behavior than the model supplied. This led to dividing the work into two phases: first, a sensitivity analysis of the parameters will be carried out to identify the most influential thermal pathways and thermal resistances with relative geometrical and material parameters that may have a greater weight on the thermal behavior of the engine. Secondly, once the most influential parameters have been identified, an optimization of the machine will be carried out with the aim of determining a better engine layout with the operating temperatures of the minor hot zones. All the work is based on the reconstruction of the engine model using specific software: Motor-Cad. Sensitivity analysis is carried out externally to the program using Matlab scripts and optimization is guided by a specific software, Dakota. The conclusion of the work will be satisfactory if we could actually find a thermically more efficient engine than the current one.
|
