Metodologia para simulação do consumo de combustível em veículos automotores

Abstract

Durante estágios iniciais do projeto de um veículo, a seleção adequada de um determinado trem de força dentre as opções disponíveis reduz o tempo e o custo de desenvolvimento. A correta seleção evita a repetição de testes dispendiosos e longos. A simulação é uma ferramenta importante que conduz o projetista a uma seleção de trem de força mais apropriada a dado veículo e, ao mesmo tempo, satisfazendo as especificações de consumo de combustível. Neste trabalho, um modelo numérico baseado na dinâmica longitudinal do veículo é apresentado. O programa de simulação que implementa o modelo é capaz de predizer o consumo de combustível quando o veículo é submetido à ciclos em que o perfil de velocidades em função do tempo é conhecido. Os resultados obtidos na simulação são validados através de comparação com testes conduzidos com veículos reais. O erro do consumo de combustível médio dos casos analisados é de aproximadamente 5% ou menor. O consumo para o veículo 1 medido foi de 20,354 km/l e o simulado 20,517 km/l. O veículo 2 apresentou consumo medido de 18,44 km/l e simulado de 19,40 km/l.

During initial phases of vehicle design, the adequate selection of a particular powertrain between available options reduces development time and cost. The correct selection avoids the repetition of costly and time consuming tests. Simulation is one important tool that conducts the designer to a powertrain choice more appropriate to a given vehicle and, at the same time, satisfying consumption specifications. In this work, one numerical model based on longitudinal vehicle dynamics is presented. The simulation program that implements the model is able to predict fuel consumption when the vehicle is submitted to cycles where speed profile in terms of time is known. The results obtained with simulation are validated through comparison with tests conducted with a real vehicle. The average fuel consumption error of the analyzed cases is approximately 5% or less. The measured consumption for the vehicle 1 was 20,354 km/l and the simulated 20,517 km/l. Vehicle 2 showed measured consumption of 18,44 km/l and simulated of 19,40 km/l.