Análisis, modelado y control de un motor térmico de encendido por compresión

Abstract

Este TFG aborda el análisis, modelado y control de un motor térmico de encendido por compresión, con el propósito de desarrollar un modelo integral que reproduzca con fidelidad su comportamiento termodinámico y dinámico. Para ello, se emplearon herramientas de simulación como Siciclo y Simulink, seleccionadas por su equilibrio entre accesibilidad, y eficiencia computacional frente a softwares de dinámica de fluidos más complejos. El motor objeto de estudio es un 2.2 L HDi de 136 C.V. del grupo PSA, montado en vehículos insignia de Peugeot y Citroën, el cual incorpora tecnologías relevantes como la inyección directa, Common Rail, la recirculación de gases de escape, o el sistema de sobrealimentación. A partir de este caso, se desarrolla un gemelo matemático del propulsor, capaz de integrar los principales subsistemas, así como el sistema de control indispensable para que la simulación funcione. La metodología seguida combina la simulación del ciclo diésel teórico y real mediante Siciclo, con la implementación del modelo en Simulink, validado parcialmente con datos experimentales obtenidos vía diagnosis electrónica. Este enfoque permitió analizar variables críticas como presión, temperatura, par motor y emisiones, evaluando la coherencia de los resultados frente a referencias experimentales y bibliográficas. En consecuencia, los resultados obtenidos confirman la viabilidad del modelo como herramienta de análisis y optimización, ofreciendo una alternativa de bajo coste y tiempo reducido frente a los ensayos en banco o a simulaciones CFD.