Validación de herramientas de software para el diseño de motores
Los gases que expulsan los vehículos provocan contaminación atmosférica en las ciudades y también contribuyen al cambio climático. Los legisladores de la UE están endureciendo los límites de emisiones aplicables a los tubos de escape. En un intento por acelerar el cumplimiento de las nuevas normativas, los ingenieros se han centrado en métodos informatizados para facilitar y abreviar el proceso de diseño. Ford Werke AG unió su talento con el de otros fabricantes de coches e institutos de investigación en el marco del proyecto de I+D MINNOX con la intención de reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx). Supervisaron la recogida de un conjunto de datos empíricos procedentes de un motor de ensayo de producción que se probó con diferentes niveles de carga. Como resultado, los ingenieros de Ford descubrieron un nuevo sistema para calcular la temperatura de las piezas de metal de los motores combinando la dinámica de fluidos computacional (CFD) con métodos de elementos finitos (MEF). Se utilizó FIRE, un paquete de software CFD desarrollado por AVL, el coordinador del proyecto MINNOX, para estudiar la transferencia de calor entre el bloque motor, la combustión del gas y los refrigerantes. Con el fin de obtener información respecto a nuevos parámetros termodinámicos de las distintas fases del material, se utilizó un software basado en MEF. La evaluación del rendimiento del modelo mostró que no sólo era más preciso, sino que también disminuía considerablemente el tiempo necesario para llevar a cabo las simulaciones gracias a la automatización de gran parte del proceso. En consecuencia, se mejoró el modelado de las emisiones contaminantes, ya que la producción de NOx depende en gran medida de la temperatura del motor. Las nuevas herramientas se utilizarán para perfeccionar el diseño de los motores y reducir al mínimo las emisiones de NOx.
