Análisis de metodologías de optimización inteligentes para la determinación de la presión en cámara de combustión de motores alternativos de combustión interna por métodos no intrusivos

Resumen

Existe una relación directa entre el fomento de tecnologías energéticas eficientes (elevados rendimientos) asociadas a motores alternativos, con el objeto de cumplir los compromisos de reducción de emisiones, reducir el consumo de combustibles fósiles, así como alargar su vida útil, En este sentido, resulta interesante incorporar como variable de entrada, en los sistemas de diagnosis o control de motores, la presión en cámara de los cilindros, ya que ésta se relaciona directamente con las exigencias anteriores. Convencionalmente, dicha presión se mide directamente, mediante un equipamiento de coste muy elevado, a algo inviable en aplicaciones que no sean de investigación, salvo excepciones. Por tanto, es necesario el desarrollo de métodos alternativos que permitan medir aquélla de forma indirecta. El objetivo de este trabajo es el desarrollo de una metodología basada en la medida de la velocidad angular instantánea del motor, para obtener la presión instantánea en cada cilindro del mismo y los parámetros asociados al proceso de combustión en cada uno de ellos, a través de un modelo completo del sistema. Con el objeto de salvar los inconvenientes asociados la elevada no linealidad de los modelos existentes, se analizará la utilización de técnicas de optimización inteligentes, tales como Algoritmos Genéticos y Redes Neuronales Artificiales, como elementos básicos para la metodología buscada. Se comienza el trabajo poniendo en marcha los modelos que permiten predecir la presión y velocidad angular del motor, conocidas las características del mismo, del sistema al que se acopla y el par resistente. Estos modelos se validan en un motor diesel monocilíndrico y otro de tres cilindros de encendido por chispa de gasolina. Entre los aspectos más destacados de los modelos utilizados están la inclusión de unos términos de pérdidas mecánicas instantáneas y la obtención de las características no lineales que definen el comportamiento del