Modelagem de um motor com taxa de compressão variável a partir de diferentes taxas estáticas e implementação em hardware-in-the-loop.

Abstract

que, com sua vasta experiência, prestou grande orientação crítica quanto à formalização do trabalho e à organização e metodologia empregada, pontuando de forma precisa maneiras de melhorá-lo. Ao meu irmão André Vinicius de Oliveira Maggio, que, com sua paradigmática visão de programação, auxiliou na implementação em ambiente Matlab e Simulink do raciocínio empregado no trabalho. Ao colega Marcos Henrique Carvalho Silva pelo zelo em auxiliar no estudo e entendimento da modelagem do motor de combustão Flex, sempre sendo muito prestativo e solícito. Ao Grupo de Eletrônica Automotiva da POLI-USP, em especial aos colegas Demerson Moscardini, Bruno Silva Pereira e Lucas Motta de Novaes, que auxiliaram na execução dos ensaios necessários para validação da simulação e também resolvendo problemas relacionados aos ensaios. Ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas, aos funcionários que auxiliaram de forma direta ou indireta, e em especial ao engenheiro Marco Isola Naufal e ao Sérgio Inácio Ferreira por cederem o espaço propício e solícito auxílio para realização dos ensaios. À ETAS do Brasil, em especial ao André Pelisser e Alexandre Kawamoto, por fornecer os equipamentos necessários para aquisição dos dados dos ensaios com excelente suporte técnico. Ao Centro Paula Souza, por fornecer bolsa auxílio no decorrer do trabalho. Ao professor Marco Aurélio Fróes, devido ao fornecimento e auxílio da determinação das características do motor utilizado, que são essenciais para o desenvolvimento da modelagem. À minha família por todo o carinho, apoio e compreensão ao longo do desenvolvimento do trabalho RESUMO Motores com relação de compressão variável já são realidade no universo automotivo e estudos indicam que podem melhorar a eficiência e o desempenho dos motores de combustão. Nessa perspectiva, este trabalho elaborou a modelagem e simulação através da ferramenta hardware-in-the-loop (HIL) de um motor com relação de compressão variável obtidas a partir de ensaios realizados para diferentes taxas estáticas de compressão. A modelagem foi baseada em dados coletados de experimentos realizados no motor EA111 1.6l do veículo GOL total Flex 2008. Após cada bateria de ensaios, o motor teve seu cabeçote, ou a junta de cabeçote, ou ambos substituídos, para obter determinada taxa de compressão estática de interesse, e então os ensaios foram repetidos. Posteriormente, os modelos foram validados e implementados em uma simulação HIL, operando com diferentes taxas de compressão, implementada na ferramenta LabCar. A simulação foi feita tanto em malha fechada, para verificar o erro relacionado a resposta do sistema, quanto em malha aberta, para verificar a discrepância entre os valores de referência e os valores aquisitados pelos sensores. Foram utilizadas métricas de análise de erro para correlacionar os resultados das simulações feitas com os valores obtidos experimentalmente. Palavras-Chave: Relação de Compressão Variável. Motor Flex. Simulação de motores automotivos. Modelagem de motores automotivos. Simulação hardware-in-the-loop (HIL). Tempo ...