Simulador de vehículos Advisor

El laboratorio de control de emisiones (LCE), ha llevado a cabo varias tareas no sólo en el ámbito de la docencia, sino también en el área de investigación, muestra de ello es el trabajo presente, en el cual, ha sido posible obtener ciclos de manejo representativos para vehículos ligeros de las vías primarias y secundarias del Valle de México, así como un ciclo para el caso de autopista. Estos ciclos harán posible estimar las emisiones contaminantes de un vehículo ligero, ya sea en pruebas realizadas dentro de un laboratorio con ayuda de un dinamómetro de chasis o mediante un simulador de vehículos como lo es ADVISOR.

A continuación, se hará una descripción sucinta de dicho programa, esto con el objetivo de comprender someramente su funcionamiento y denotar que este software, representa una herramienta útil y de fácil operación, a la cual, es posible incorporar los nuevos ciclos de manejo obtenidos, tal y como se explicará posteriormente.

ADVISOR, consiste en un conjunto de modelos de física básica, escritos en lenguaje de MATLAB y SIMULINK, lo cual, permite estimar la energía requerida por cada uno de los componentes en cualquier tipo de vehículo ya sea ligero, pesado, eléctrico o híbrido.

Figura 4.2.1.- Simulación de un vehículo en ADVISOR.

Como se puede observar en la Figura 4.2.1, para realizar una simulación en

ADVISOR, se deben de considerar dos aspectos importantes, que a saber, son los siguientes:

70

1. Ciclo de manejo. Es el perfil de velocidad contra tiempo que el vehículo deberá seguir durante la simulación.

2. Definición del vehículo. Esto se logra usando las dimensiones geométricas de los componentes, así como los datos generales del vehículo: tipo de vehículo, peso, motor, potencia, coeficiente de arrastre, dimensiones de la llanta, relaciones de transmisión en la caja de velocidades, entre otros.

Una vez requisitado los parámetros anteriores, el proceso de simulación parte del ciclo de manejo y toma la velocidad del ciclo como una entrada, posteriormente, se determina que fuerza debe de vencer el vehículo para seguir el ciclo y con ello, determinar que pares del tren motriz cumplen con la velocidad deseada, sin embargo, como se aprecia en la Figura 4.2.1, ADVISOR utiliza un enfoque híbrido, es decir, a la vez que el proceso de análisis inicia desde los neumáticos hacia el motor, también lo hace del motor hacia atrás, a éste preso de simulación en vehículos que “mira hacia atrás” se le conoce como backward-facing

Este programa fue creado en el año de 1994 por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (LNRE) y ha tenido una serie de modificaciones a lo largo del tiempo, esto debido a las necesidades que han surgido por parte de cada uno de los usuarios, tal es el caso de la versión (ADVISOR 2002) con la que cuenta hoy en día el LCE, la cual fue modificada primeramente por el Centro de Ciencias de la Atmosfera de la UNAM y posteriormente por integrantes del LCE y que es con la cual se realizó una simulación para este capítulo. Haciendo a un lado datos históricos del programa -ya que no es fin el abarcar extensivamente sus orígenes- se procederá a explicar cómo comenzar a trabajar con el programa de ADVISOR.

Como primer paso, se debe de iniciar MATLAB, escribir ‘advisor’ dentro de la ventana de comandos y dar clic en “Entrar” para iniciar el programa, subsiguientemente, aparecerá una interfaz gráfica, en la cual, se debe hacer clic en “inicio” para pasar a la siguiente interfaz gráfica, tal como se muestra en la Figura 4.2.2.

71

Figura 4.2.2.- Interfaz gráfica de ADVISOR.

ADVISOR tiene nueve tipos de vehículos, cada uno de estos posee una configuración diferente. Por ejemplo, un vehículo convencional representa un típico coche de pasajeros, con un motor de combustión interna alternativo para la fuerza motriz, la caja de cambios por defecto es de cinco velocidades y los accesorios convencionales son una carga de potencia mecánica constante. El esquema de esta configuración se muestra a continuación en la Figura 4.2.3. [20]

72

Figura 4.2.3.- Configuración convencional de un vehículo en ADVISOR. Este tipo de configuración es la que posee casi en su totalidad el parque vehicular del Valle de México, por lo que es importante aclarar que toda la información mostrada en este apartado, hace referencia a un vehículo del tipo convencional. Definir un vehículo consiste en definir las características de sus componentes, por ejemplo si hablamos de un motor de combustión interna, se debe de elegir si será encendido por chispa (si) o mediante compresión (ci), mientras que si nos referimos a la transmisión, ésta puede ser manual (man) o automática (auto). Estas y otras características pueden ser seleccionadas fácilmente dentro de

ADVISOR, sin embargo, para editar los valores de los componentes, se debe de acceder al archivo .m específico.

Lo mencionado anteriormente es importante, ya que esto determinará si el vehículo es capaz de seguir el nuevo ciclo de manejo, asi como las emisiones que se tendrán por parte de éste, entre otros análisis.