Riassunto analitico
Il periodo storico che stiamo attraversando ci obbliga a prendere sempre più consapevolezza dei danni che l’inquinamento può provocare alla natura e a noi stessi. Per questo motivo le normative, sempre più stringenti in termini di emissioni inquinanti dei motori a combustione interna (MCI), portano a una complicazione sempre crescente dei motori stessi. Alla tradizionale architettura dei motori del passato, si sono aggiunti e si stanno aggiungendo dispositivi sempre più complessi ed efficienti, quali turbocompressore, variatori di fase, GPF, sistemi di ibridazione ecc. Il controllo dei parametri del motore (e non solo) viene effettuato dalla centralina del veicolo (ECU), che sta anch’essa complicandosi man mano che vengono aggiunti nuovi elementi alla power-unit.
L’iter di calibrazione dei modelli di centralina prevede il montaggio del motore al banco prova e la successiva modifica di vettori e mappe, affinché la stima della centralina e la lettura di sensori del banco non si discosti oltre una tolleranza prefissata. Poiché i vettori e le mappe sopra citati sono molto numerosi, la calibrazione di una sola funzione di centralina (ce ne sono centinaia in totale) può richiedere svariate settimane di lavoro.
In un’epoca in cui si cerca di ridurre sempre più il tempo e il costo di sviluppo prodotto per risultare competitivi sul mercato, si sono aperti numerosi scenari per rincorrere questo obiettivo.
Lo scopo dell’elaborato proposto è la riduzione del tempo richiesto al banco prova per la calibrazione dei modelli di stima della portata aria in MCI e l’introduzione di una metodologia per la pre-calibrazione che sia robusta e flessibile.
L’oggetto di studio è l’utilizzo delle simulazioni monodimensionali, effettuate con il software GT Power della società Gamma Technologies, per stimare la portata aria in ingresso al motore prima ancora che il motore sia fisicamente costruito. Nota la portata in ingresso in funzione dei molteplici parametri, è possibile, tramite un software di simulazione della centralina, andare a costruire dei vettori e mappe di primo tentativo. Questo approccio comporta il vantaggio di una riduzione dei costi (il banco prova è di fatto sostituito da un software di simulazione) e dei tempi di sviluppo. Infatti la successiva fase di calibrazione a banco presenta una base di partenza molto più vicina all’obiettivo finale rispetto all’iter tradizionale finora utilizzato.
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