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Sviluppo e validazione di una metodologia di calibrazione virtuale per un motore ad accensione comandata

La fase di calibrazione dei moderni Motori a Combustione Interna (MCI) consiste nell’identificare, per differenti punti di funzionamen-to, i valori ottimali dei parametri di controllo al fine di raggiungere prefissati obiettivi (minimizzazione dei consumi, delle emissioni, del rumore radiato, etc.), spesso tra di loro in contrasto. Solitamente, tale procedura viene effettuata al banco prova motori tramite una metodo-logia del tipo Design of Experiment (DoE), nella quale ogni parametro di controllo varia in un prefissato range, fino all’identificazione del set ottimale di tutti parametri per ciascuna condizione operativa. Com’è ovvio, tale fase richiede, necessariamente, notevoli tempi e costi, soprattutto quando è richiesta un’adeguata risoluzione del piano di funzionamento del motore.

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La Termotecnica, marzo 2018

Pubblicato
da Alessia De Giosa




Estratto del testo
Tecnica 52 LA TERMOTECNICA MARZO 2018 Proulsione & Ambiente STATO DELL'ARTE SULLA CALIBRAZIONE NUMERICA
DEI MCI AD ACCENSIONE COMANDATA
La fase di calibrazione dei moderni Motori a Combustione Interna
(MCI) consiste nell'identificare, per differenti punti di funzionamen-
to, i valori ottimali dei parametri di controllo al fine di raggiungere
prefissati obiettivi (minimizzazione dei consumi, delle emissioni, del
rumore radiato, etc.), spesso tra di loro in contrasto. Solitamente, tale
procedura viene effettuata al banco prova motori tramite una metodo-
logia del tipo Design of Experiment (DoE), nella quale ogni parametro
di controllo varia in un prefissato range, fino all'identificazione del set
ottimale di tutti parametri per ciascuna condizione operativa. Com'
ovvio, tale fase richiede, necessariamente, notevoli tempi e costi,
soprattutto quando richiesta un'adeguata risoluzione del piano di
funzionamento del motore.
Alla luce di tale considerazioni, una pre-calibrazione numerica capa-
ce di individuare i valori ottimali dei parametri di controllo mediante
impiego di modelli di simulazione motore, potrebbe contribuire in ma-
niera rilevante a ridurre tempi e costi di sviluppo. Tra i diversi approcci
numerici, i modelli 1D sembrano essere i pi adatti, poich capaci di
prevedere le prestazioni del motore sull'intero piano operativo con un
ridotto sforzo computazionale.
In questo articolo, presentata una procedura di calibrazione numeri-
ca, opportunamente validata con i dati sperimentali ricavati al banco
prova. La procedura basata su un modello monodimensionale,
integrato con specifici sotto-modelli, in grado di descrivere i fenome-
ni interno cilindro. Tale approccio completamente automatizzato,
dando la possibilit di esplorare l'intero piano quotato del motore con un ridotto tempo computazionale. La procedura stata applicata
ad un motore bi-cilindrico, turbo-sovralimentato, dotato di un sistema
di attuazione variabile delle valvole di aspirazione (sistema VVA),
progettato seguendo la filosofia del 'downsizing' e con le seguenti
caratteristiche: -Rapporto di Compressione: 10; -Cilindrata totale: 875.4 cm3; -Massima coppia: 146.7 Nm @ 2000 rpm; -Massima potenza: 63.7 Nm @ 5500 rpm; -Corsa x alesaggio: 86 X 80.6 mm; -Iniezione indiretta multi-porta; -4 valvole per cilindro. Il dispositivo VVA consente di realizzare leggi di alzata valvola avan-
zate, rispetto a quella convenzionale (Full-lift), modulando con conti-
nuit alzata massima e durata della fase di aspirazione. In particolare,
le valvole sono comandate da un sistema elettro-idraulico costituito da
una piccola capacit, collocata fra la camma e la valvola, che si riempie
e si svuota d'olio tramite opportune elettrovalvole. In particolare, l'a-
pertura di quest'ultima, durante la rotazione della camma, determina
una chiusura anticipata della valvola di aspirazione (EIVC). Nel caso
di impiego di alzata valvola tradizionale (Full-Lift), la regolazione del
carico interamente demandata alla valvola a farfalla (calibrazione
Throttled). Viceversa, nel caso di strategia EIVC, il carico controllato
contemporaneamente da chiusura valvola e chiusura farfalla, potendo
pervenire a riduzioni del lavoro di pompaggio e miglioramenti quindi
del consumo specifico (calibrazione EIVC). di F. Bozza, L. Teodosio, D. Tufano Sviluppo e validazione di una metodologia di calibrazione
virtuale per un motore ad accensione comandata dotato di
sistema ad attuazione variabile delle valvole di aspirazione La fase di calibrazione motore estremamente dispendiosa, al fine di supportare tale processo proposta una metodologia numerica, basata su un
modello 1D, capace di individuare i parametri di controllo ottimali per un motore 'downsized' ad accensione comandata e con sistema VVA. L'affi-
dabilit della procedura dimostrata dall'ottimo accordo tra il set dei parametri ottimali individuati e quello relativo alla calibrazione sperimentale,
per entrambe le strategie considerata EIVC e Throttled. Infine, le mappe di prestazione motore calcolate sono state implementate in una simulazione
veicolo, per la quale la strategia EIVC, rispetto a quella Throttled, consente vantaggi di emissione di CO 2 pari a circa 1.4% lungo il ciclo NEDC. DEVELOPMENT AND VALIDATION OF A VIRTUAL CALIBRATION METHODOLOGY FOR AN SI ENGINE WITH A FULLY VARIABLE INTAKE VALVE ACTUATION SYSTEM
The calibration at test bench is typically expensive and time-consuming, to support this phase a numerical procedure, based on a 1D model, is
proposed in present paper for a downsized VVA SI engine. The optimal control parameters identified by the numerical approach denotes a good
agreement with the one defined in the standard manufacturer calibration, for both the analyzed strategies (EIVC and Throttled). Additionally, the
computed engine maps are embedded in a vehicle simulation model, showing a CO 2 emission benefit of about 1.4% along NEDC cycle for the EIVC strategy, respect to the Throttled one. Prof. Fabio Bozza - Universit degli Studi Di Napoli Federico II, Ist .Motori CNR Post Doc. Luigi Teodosio, Daniela Tufano - Universit degli Studi Di Napoli Federico II Tecnica LA TERMOTECNICA MARZO 2018 53 Proulsione & Ambiente Preliminarmente, sono state svolte una serie di prove sperimentali,
misurando i principali parametri prestazionali del motore in 284 punti
operativi diversi, sia per strategia EIVC che Full Lift. Successivamente,
stato sviluppato un modello 1D dell'intero motore nella piattaforma
GT-Power, validato con i dati sperimentali a disposizione. Il modello 1D
stato quindi utilizzato per effettuare una procedura di calibrazione
numerica per entrambe le strategie Throttled e EIVC, anch'essa valida-
ta confrontando il set ottimale dei parametri di controllo calcolati con
quello relativo alla calibrazione effettuata al banco. Infine, le mappe di
consumo calcolate a valle della calibrazione sono state implementate
in un modello veicolo con l'obiettivo di quantificare la riduzione di
emissione di CO 2, associata all'utilizzo della strategia EIVC rispetto a quella Throttled, per il ciclo di guida NEDC. DESCRIZIONE E VALIDAZIONE DEL MODELLO MOTORE
Lo schema 1D del motore esaminato stato realizzato in GT-Power.
Per riprodurre con accuratezza i fenomeni interno cilindro (turbolen-
za, combustione e detonazione), sono stati sviluppati sotto-modelli
fenomenologici, introdotti nel codice attraverso delle routine utente.
La combustione stata modellata tramite un approccio 0D a due zone
(gas combusti ed incombusti), basandosi sulla teoria frattale, per la
quale la velocit di combustione definita dall'equazione (1): In cui A T e AL sono, rispettivamente, l'area turbolenta e laminare del fronte di fiamma, r u la densit dei gas incombusti e SL la velocit di propagazione laminare del fronte di fiamma. Quest'ultima valutata
tramite una correlazione empirica, funzione dello stato termodinami-
co, del rapporto aria/combustibile e della diluizione della carica. A L ricavata da una procedura off-line automatica, implementata in un
software CAD, capace di elaborare l'effettiva geometria 3D della ca-
mera di combustione. Il rapporto A T/AL, sulla base della teoria frattale, correlato alle scale di massimo e minino corrugamento del fronte di
fiamma, L max e Lmin, e alla dimensione frattale D3. Si tiene inoltre conto del fatto che il fronte di fiamma generalmente corrugato con ridotta
entit da vortici turbolenti aventi una scala caratteristica di lunghezza inferiore alla scala di Gibson, L Gib. La constante di taratura, cd3, nell'e- quazione (1), quantifica pertanto l'entit di tale ridotto corrugamento.
Le scale di massimo e minimo corrugamento dipendono dal campo di
moto turbolento, caratterizzato mediante un opportuno sotto-modello
di turbolenza 0D, capace di prevedere l'intensit di turbolenza durante
l'intero ciclo-motore. Quest'ultima, com' noto, dipende altres dalla FIGURA 1 - Confronto Numerico-Sperimentale di Picco
di Pressione nel cilindro (a), Consumo Specifico di
combustibile (b) e Temperatura ingresso Turbina (c)
(1) AL Area del fronte di fiamma laminare AT Area del fronte di fiamma turbolento Lmax Massima scala del fronte di fiamma corrugato Lmin Minima scala del fronte di fiamma corrugato LGib Scala di Gibson del fronte di fiamma corrugato ru Densit dei gas incombusti SL Velocit del fronte di fiamma laminare Cd3 Costante di taratura D3 Dimensione frattale ( ) 3 3 3 * 2 min 2 max d c D Gib D Gib L L u L T L L u L T u b L L L L S A A A S A S A dt dm - - = = = r r r (1) Tecnica 54 LA TERMOTECNICA MARZO 2018 Proulsione & Ambiente strategia di controllo (EIVC e Throttled), oltre che dalle condizioni ope-
rative (velocit e carico). I sotto-modelli di combustione e turbolenza
sono stati opportunamente calibrati con un singolo set di constanti di
taratura al fine di riprodurre le prestazioni motore nell'intero piano
operativo. Il modello di combustione inoltre accoppiato ad una procedura per verificare l'insorgenza di fenomeni di autoaccensione
nella zona incombusta (detonazione), basato sulla risoluzione di uno
schema cinetico per l'ossidazione di un combustibile di riferimento a
tre componenti (isottano, n-eptano e toluene).
In una prima fase (validazione modello), i parametri di controllo, quali
fasatura di combustione (MFB 50), rapporto aria/combustibile e legge d'alzata valvole, sono stati imposti nella simulazione in accordo ai
dati sperimentali a disposizione. Durante la simulazione, opportuni
controllori PID hanno identificato l'apertura della valvola Waste-gate
e della valvola a farfalla necessari per ottenere il valore sperimentale
della Pressione Media Effettiva (PME). In Figura 1 riportato il con-
fronto numerico/sperimentale su alcuni parametri operativi, tra cui:
picco di pressione nel cilindro (a), consumo specifico di combustibile
(b) e temperatura ingresso turbina (TIT) (c). I dati relativi alle strategie
EIVC e Throttled, sono rappresentati in Figura 1 rispettivamente con
punti rossi e neri. I risultati numerici sono in buon accordo con i cor-
rispondenti dati sperimentali, con ridotti scarti quadratici medi. s. Si
evidenzia tuttavia una sistematica sottostima della TIT di circa 50C,
probabilmente a causa di un'inadeguata modellazione dello scambio
termico nei condotti di scarico o per effetto degli errori di misura. La
maggior parte dei punti operativi sono inclusi comunque nella banda
di validit del 5%, confermando la buona accuratezza del modello
nel prevedere le principali prestazioni motore. SVILUPPO DELLA METODOLOGIA
DI CALIBRAZIONE VIRTUALE
Il modello precedentemente validato stato quindi impiegato per defi-
nire una procedura numerica capace di identificare automaticamente
i seguenti parametri di controllo: anticipo all'accensione, apertura
della valvola Waste-gate, rapporto aria-combustibile, apertura della
valvola a farfalla, e chiusura della valvola di aspirazione (per stra-
tegia EIVC). La procedura di calibrazione prevede una strategia di
regolazione motore dipendente dal punto di funzionamento, ed in
analogia a quella sperimentale, include un insieme di vincoli, descritti
nel seguito, necessari a contenere le sollecitazioni termo-meccaniche
del propulsore, oltre che il suo impatto acustico, e garantire cos un suo
adeguato funzionamento.
Per minimizzare il consumo specifico di combustibile in ogni condi-
zione operativa, il motore dovrebbe lavorare ovunque con miscela
stechiometrica e MFB 50 ottimale, pari a circa 7.5 gradi dopo il PMS. A medio-alto carico, come ben noto, tali valori non possono essere
tuttavia utilizzati a causa dell'insorgenza di fenomeni di detonazione.
La fasatura di combustione pertanto ritardata, mentre la miscela viene
arricchita per contenere la TIT al di sotto di 930 C. L'insorgenza della
detonazione riconosciuta dal modello numerico quando la sovra-
pressione nel cilindro indotta dalle reazioni di autoaccensione supera
una prefissata soglia. Sulla base di analisi condotte in studi precedenti,
si definita una soglia variabile linearmente con la velocit del motore
e pari a 0.6 bar a 1000 rpm.
In condizioni di basso carico, opportuno inoltre prefissare un target
di pressione nel plenum di aspirazione (0.88 bar in questo studio) per
limitare il rumore gas-dinamico emesso alla bocca di aspirazione. Il suo
raggiungimento comporta infatti una chiusura della valvola a farfalla
che, smorzando le oscillazioni di pressione monte farfalla, in grado di FIGURA 2 - Confronto Numerico-Sperimentale di MFB 50 (a), Rapporto Aria-Combustibile(b) e Consumo Specifico
di Combustibile (c)
Tecnica LA TERMOTECNICA MARZO 2018 55 Proulsione & Ambiente ridurre l'impatto acustico, determinando tuttavia un contenuto aumento
del consumo specifico. Sulla base di quanto detto e con riferimento
alla strategia EIVC, la procedura di calibrazione si compone di tre
principali passaggi:
1. Simulazione delle condizioni di 'Base Boost' (BB): l'angolo di chiusu- ra della valvola di aspirazione (IVC) viene selezionato per realizzare
la massima efficienza volumetrica del motore. In tale fase, la valvola
a farfalla e quella Waste-gate (WG) sono completamente aperte; 2. Simulazione della curva di pieno carico: si utilizza un valore costante di IVC pari, per ciascuna velocit, al valore IVC BB identificato al punto (1). Il carico massimo ottenuto chiudendo la WG, fino a raggiun-
gere la massima pressione di sovralimentazione (2.5 bar); a basse
velocit, quest'ultima invece limitata dalla linea di pompaggio del
compressore. La fasatura di combustione, infine, viene ritardata se
la soglia di detonazione risulta superata. 3. Simulazione dell'intero piano operativo: per ciascuna velocit di rotazione, l'intero range di carico suddiviso in tre regioni (basso,
medio e alto), e, in ciascuno di essi si utilizzano le logiche di rego-
lazione di seguito elencate:
a. Per carichi particolarmente bassi, si modulano contemporanea-
mente l'IVC e la valvola a farfalla per realizzare una pressione nel
plenum di aspirazione inferiore o al massimo uguale al target di
0.88 bar.
b. Il campo dei medi carichi ottenuto invece regolando la sola val-
vola a farfalla, con IVC fissato al valore IVC BB. Tale campo si estende fino alla condizione di 'Base Boost', laddove valvola a farfalla e WG
risultano completamente aperte;
c. Il campo degli alti carichi infine ricoperto controllando la sola
WG, con IVC pari ad IVC BB e con farfalla completamente aperta. Fasatura di combustione e rapporto aria-combustibile sono regolati
invece per evitare la detonazione e rispettare la massima TIT. La procedura di calibrazione per la strategia Throttled, prevede tre
passaggi analoghi ai precedenti. I punti 1) e 2) sono realizzati selezio-
nando come chiusura della valvola di aspirazione quella del profilo di
piena alzata. L'intero range di carico viene invece suddiviso al punto 3)
in due sole regioni (basso ed alto carico), delimitate dal carico di 'Base
Boost'. A basso carico, la valvola a farfalla regolata per ottenere il
prescritto livello di PME, con WG completamente aperta. Agli alti cari-
chi, invece, si opera una progressiva chiusura della WG, con farfalla
completamente aperta. La procedura di calibrazione descritta stata
implementata nel codice GT-Power mediante controllori PID, seguendo
le logiche di regolazione illustrate. VALIDAZIONE DELLA STRATEGIA DI CALIBRAZIONE
E MAPPE MOTORE ESTRAPOLATE
Per verificarne la bont, la procedura di calibrazione descritta stata
confrontata con quella ottenuta per via sperimentale al banco prova. FIGURA 3 - Confronto a pieno carico, per strategia
(Throttled) e EIVC in termini di Pressione Media
Effettiva (a), Consumo Specifico di combustibile (b),
MFB
50 (c), Rapporto Aria-Combustibile (d) in funzione della velocit di rotazione Tecnica 56 LA TERMOTECNICA MARZO 2018 Proulsione & Ambiente Con riferimento alla fasatura di combustione (Figura 2a), si osserva
un accordo soddisfacente. Le maggiori differenze tra dati numerici e
sperimentali si verificano ai bassi carichi, laddove la fasatura di combu-
stione dedotta per via numerica assume il valore ottimale con maggiore
frequenza rispetto al dato sperimentale. Tale disaccordo si pu attribuire
all'imposizione di un valore constante di fasatura di combustione ottimale
(7.5 gradi), laddove, durante le prove sperimentali, l'MFB 50 ottimale stato identificato in modo pi raffinato, al variare del punto operativo.
A medio-alto carico, la fasatura di combustione ritardata per evitare
la detonazione e l'accordo numerico/sperimentale soddisfacente,
confermando l'accuratezza del modello di detonazione utilizzato. Per
il rapporto aria-combustibile, la correlazione numerico/ sperimentale
risulta meno soddisfacente, come si evince in Figura 2b. La maggior parte
dei punti operativi sono ottenuti con un rapporto di miscela pari a quello
stechiometrico, mentre esso risulta via via pi ricco ad alto carico ed
alta velocit di rotazione per controllare la TIT. Tale disaccordo dipende
in parte dalla scarsa accuratezza nella previsione della TIT (Figura 1c),
oltre che da 'margini di sicurezza' sul suo valore limite, introdotti in fase
di calibrazione dal costruttore. Il confronto numerico/sperimentale sul
consumo specifico di combustibile in Figura 2c evidenzia che la maggior
parte dei punti esplorati sono inclusi comunque nella banda di errore
del 5%. I punti al di fuori di tale banda, sono caratterizzati dai pi alti
errori di previsione del rapporto aria-combustibile. I risultati di Figure 1 e 2, dimostrano che, sia il modello motore che la
procedura di calibrazione presentano un'accuratezza accettabile. Ci
consente l'impiego della procedura descritta per la previsione dell'intera
mappa di prestazione motore, sia per strategia EIVC che Throttled.
La Figure 3 riporta il confronto numerico tra strategia EIVC e Throttled,
a pieno carico del motore. La strategia EIVC consente miglioramenti di
PME (pari a circa il 20% a 2000 rpm) rispetto a quella Throttled nell'in-
tero campo di velocit (Figura 3a). Ci dovuto alla scelta dell'angolo
di chiusura della valvola di aspirazione in grado di realizzare ovunque
il massimo riempimento. Ci tuttavia determina condizioni pi gravose
in termini di detonazione e, conseguentemente, un pi alto consumo
specifico di combustibile (Figura 3b). Per evitare la detonazione, infatti,
il baricentro di combustione pi ritardato con l'approccio EIVC rispetto
a quello Throttled (Figura 3c). Di conseguenza, per limitare la TIT, anche
necessario selezionare una miscela pi ricca (Figura 3d).
Come ulteriore confronto, la Figura 4 mostra gli andamenti del consu-
mo specifico di combustibile (4a), della fasatura di combustione e del
rapporto aria-combustibile (4b) al variare del carico per una velocit
di rotazione pari a 2500 rpm. La strategia EIVC consente di ottenere
vantaggi sul consumo specifico fino a pressioni medie effettive di circa
7 bar, attribuibili alla riduzione delle perdite di pompaggio. Il massimo
beneficio pari a circa il 6% ad una PME di 2 bar. Al di sopra di 7 bar,
invece, la strategia EIVC, concepita nella logica di massimizzazione
dell'efficienza volumetrica, comporta una fasatura di combustione pi
ritardata ed un pi un rilevante arricchimento della miscela, il che causa
penalizzazioni di consumo specifico (linea tratteggiata in Figura 4a).
Come accennato, la procedura di calibrazione consente di valutare le
prestazioni del motore, con un buon grado di accuratezza, su tutto il
piano operativo e per le strategie di controllo esaminate. Le Figure 5a
e 5b mostrano le mappe del consumo specifico, rispettivamente per la
strategia Throttled ed EIVC; la Figura 5c riporta invece la mappa della
differenza percentuale di consumo specifico fra i due approcci (valori
negativi indicano vantaggi della strategia EIVC).
La metodologia proposta consente quindi di pervenire rapidamente alla
previsione dell'impatto di soluzioni innovative, quali l'impiego di un siste-
ma VVA, sulla mappa dei consumi. Essa pu essere estesa naturalmente
anche ad altre tecnologie (circuito EGR, iniezione d'acqua, rapporto di
compressione variabile, ecc.) consentendo di valutare il rapporto costi/
benefici delle varie soluzioni, limitando notevolmente i tempi ed i costi di
sviluppo di nuovi propulsori. APPLICAZIONE DELLE MAPPE
PER SIMULAZIONE VEICOLO
Le mappe ottenute dalla strategia di calibrazione numerica possono
inoltre essere utilizzate per la simulazione veicolo, al fine di stimare le
emissioni di CO 2 su un prefissato ciclo di guida, nel caso specifico il ciclo Europeo NEDC. La simulazione veicolo stata realizzata utilizzando
la piattaforma software Amesim, nella quale il motore termico stato
descritto tramite un approccio quasi-stazionario, servendosi delle mappe
precedentemente calcolate, e considerando un veicolo di riferimento del
segmento A. La simulazione veicolo esegue un'analisi cinematica inver-
sa, per la quale ad ogni time-step il punto operativo istantaneo del motore
univocamente definito dal carico richiesto dall'autovettura, funzione
del profilo imposto di velocit e dal rapporto al cambio, selezionato in FIGURA 4 - Confronto a 2500 rpm, per strategia
Throttled e EIVC in termini di Consumo Specifico di
Combustibile (a), Rapporto Aria-Combustibile e MFB
50 (b), al variare della Pressione Media Effettiva Tecnica LA TERMOTECNICA MARZO 2018 57 Proulsione & Ambiente accordo al regolamento n.83 (United Nations Economic Com-
mission for Europe). Alcuni risultati di questa analisi, possono
essere dedotti dalla Figura 5c, nella quale riportato l'insieme
dei punti nei quali il propulsore opera durante il ciclo NEDC. Il
diametro di ciascun punto proporzionale alla frequenza con
cui tale condizione selezionata (pallogramma). I risultati mo-
strano che il motore opera in una zona nella quale la strategia
EIVC fornisce vantaggi di consumo specifico compresi tra 0 e
6%. Sulla base di tale analisi, risulta che, per la strategia EIVC,
il consumo di combustibile complessivo pari a 4.50 l/100km,
mentre, per la strategia Throttled, esso sale a 4.58 l/100km,
corrispondenti rispettivamente a 102.1 e 103.6 gCO 2/km. La strategia EIVC permette quindi di ottenere benefici sia in termini
di consumo (+1.9% l/100km) che di emissioni di CO 2 (+1.4% g/km). Ovviamente i risultati ottenuti cambieranno in funzione
del veicolo e del ciclo di guida considerati. CONCLUSIONI
In questo articolo stata discussa una procedura di calibrazione
numerica per identificare, in modo automatico, i parametri di
controllo e ottenere prestazioni ottimali sull'intero piano operati-
vo di un motore ad accensione comandata, turbo-sovralimenta-
to e dotato di sistema VVA. Essa si basa sullo sviluppo di un mo-
dello 1D del motore, integrato con sotto-modelli fenomenologici
per la descrizione dei processi interno cilindro, successivamente
validato con i dati sperimentali acquisiti in differenti condizioni
operative. I parametri di regolazione sono identificati sull'intero
piano operativo utilizzando logiche di controllo che tengono
conto di vincoli operativi e prestazionali del propulsore. In tal
modo possibile calcolare l'intero piano quotato del motore,
con ridotti tempi computazionali.
La procedura, applicata a strategie di controllo Throttled ed
EIVC, ha evidenziato che quest'ultima fornisce vantaggi di
consumo specifico fino a circa 7 bar di PME. I massimi bene-
fici, pari a circa il 6%, si hanno a circa 2 bar di PME e fino a
velocit di circa 4500 rpm. Inoltre, la strategia EIVC permette
di incrementare la coppia massima fino al 20% a basse velocit
(2000 rpm).
Le mappe calcolate, utilizzate in una simulazione veicolo, han-
no mostrato che lungo il ciclo NEDC, la strategia EIVC consente
di ottenere riduzioni di gCO 2/km pari a 1.4%. La procedura proposta ha dimostrato di essere un valido stru-
mento in grado di guidare e supportare la fase di calibrazione
sperimentale del motore. Essa inoltre rende possibile stimare
preventivamente l'impatto sui consumi derivanti dall'introdu-
zione di tecnologie avanzate, come il VVA, con una cospicua
riduzione dei tempi e costi di sviluppo motore. FIGURA 5 - Mappa di Consumo Specifico
di combustibile relativa alla regolazione
con valvola a farfalla (Throttled) (a) e alla
regolazione con strategia EIVC (b); Mappa del
Consumo Specifico di Combustibile con relativo
pallogramma lungo il ciclo NEDC


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