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1. Mejora de un modelo
de extrapolación de
mapa de compresor
Autor: Raúl Arco Hierves
Director: Roberto Navarro García
Director experimental: Daniel Tarí de Paco
TRABAJO FIN DE GRADO

2. 1. Introducción
2. Modelo de extrapolación
3. Validación del modelo
4. Mejoras implementadas
5. Conclusiones
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- Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor -
Índice.

3. • El uso de turbocompresores en automoción permite:
 Mejorar las prestaciones del motor.
 Reducir las emisiones de CO2.
• Códigos 0D-1D de acción de ondas emplean mapas
para modelar el compresor. Necesitan mapas
completos.
• Los mapas de fabricantes no cubren regiones fuera de
diseño, dado la dificultad de obtener medidas precisas.
• Interesa el desarrollo de un algoritmo de extrapolación
de mapas de compresor a zonas fuera de diseño que
asegure la convergencia del código 0D-1D.
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1.Introducción.

4. • Mapa dividido en 4 zonas. Sólo 1 medida, dificultad de obtener medidas en
el resto debido a:
 Pérdidas de aceite.
 Rango medida e incertidumbre de los sensores.
 Integridad del turbo.
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2.Modelo de extrapolación.
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Bajo régimen de giro
Alto régimen de giro
Baja rel. de compresión
Zona medida

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- Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor -
Diagrama pasos básicos seguidos por el algoritmo para la extrapolación.
• Diferentes métodos de extrapolación según la zona de funcionamiento.
2.Modelo de extrapolación.

6. • Extrapolación 11 mapas previos. Fallos en determinados casos, resultados
no satisfactorios.
• Introducidos 18 mapas nuevos de distintas aplicaciones y fabricantes para
una validación más exhaustiva.
• Mapas obtenidos de fabricantes y digitalizados con Grapher 7.
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3.Validación del modelo.
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Mapa de
fabricante.
Digitalización
Grapher 7.
• Origen.
• Ejes.
• Puntos.
Fichero datos
de entrada.

7. • Resultados anómalos extrapolando
a regímenes más bajos.
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- Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor -
4.Mejoras del modelo.
• El ajuste se alejaba mucho del
comportamiento real.

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- Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor -
4.Mejoras del modelo.
Resultados del ajuste antes (izquierda), y después (derecha), de implementar la normalización.
Resultados de la extrapolación antes (izquierda), y después (derecha), de implementar la normalización.

9. julio 2016 9/14
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4.Mejoras del modelo.

10. julio 2016 10/14
- Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor -
4.Mejoras del modelo.
• Se cambió el tipo de bucle y se
impusieron criterios de convergencia más
estrictos.
Resultados de la extrapolación antes (izquierda), y después (derecha), de la mejora.

11. • Error extrapolando a régimen de giro superior, aparición de picos y forma de
curvas poco adecuada (líneas rectas).
• Sucedía tanto en algunos de los nuevos mapas como en otros de los previos.
• Revisión de la implementación del código en esta zona de extrapolación.
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4.Mejoras del modelo.

12. • Corrección de la relación de compresión superior tomada para la
extrapolación de los nuevos puntos.
• Obtención de dos vectores de gasto másico y relación de compresión de dos
formas diferentes con el método Leufven para mejorar la forma de la curva.
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4.Mejoras del modelo.
Resultados de la extrapolación antes (izquierda), y después (derecha), de revisar y cambiar la implementación inicial
del modelo en esta zona de extrapolación.

13. julio 2016 13/14
- Mejora de un modelo de extrapolación de mapa de compresor -
5. Conclusiones

14. Autor: Raúl Arco Hierves
Director: Roberto Navarro García
Director experimental: Daniel Tarí de Paco
TRABAJO FIN DE GRADO
Mejora de un modelo
de extrapolación de
mapa de compresor