Modelización de una caja de cambios CVT y comparativa con resultados experimentales

Abstract

El trabajo que a continuación se expone consistirá en el modelado numérico y comparación con unos resultados experimentales obtenidos de un prototipo. El elemento a modelar y el prototipo consisten en una caja de cambios continuamente variable o CVT. A lo largo de la memoria se detallarán los pasos realizados para poder obtener un modelo que represente con la mayor fidelidad posible el comportamiento del sistema real, el cual será en este caso el prototipo de la CVT desarrollado por el departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte, y ensayado en el laboratorio de automóviles, cuyos resultados están a nuestra disposición. Se describirá de forma concisa pero suficiente el funcionamiento de esta caja de cambios, la cual es totalmente diferente a las cajas de cambios que se puedan encontrar en los vehículos actuales. Se hará especial hincapié en los problemas encontrados a la hora tanto de modelar el prototipo como de trabajar con los datos numéricos de los sensores presentes en el montaje experimental, con el fin de hacer evidente la complejidad que el modelado de un sistema real conlleva. Posteriormente, y una vez solventado todos estos problemas y obtenido el modelo del sistema, se pasará a comparar diferentes elementos y comportamientos entre el prototipo y el modelo realizado, con el fin de analizar las posibles diferencias y semejanzas entre ambos. También en el caso de grandes discrepancias entre ambos se intentará explicar las posibles causas de las mismas, de modo que estas puedan ser solventadas en un futuro, mediante la realización de un modelo que incluya estos factores. El modelado en detalle de estos elementos críticos, dignos de ser estudiados individualmente, se propondrán como posibles trabajos futuros.

The work that is presented below will refer to numerical modeling and comparison with experimental results obtained from a prototype. The element to model and the prototype consist of a continuously variable gearbox or CVT. Throughout the report will detail the steps taken to be able to obtain a model that represents as faithfully as possible the behavior of the real system, which in this case will be the prototype of the CVT developed and tested in the automobile laboratory, and whose results are at our disposal. The operation of this gearbox, which is totally different from the gearboxes we can find in the current vehicles, will be described in a schematic but sufficient way. Special emphasis will be placed on the problems encountered at the time of both modeling the prototype and working with the numerical data of the sensors present in the experimental setup, in order to make evident the complexity that the modeling of a real system entails. Subsequently, once all these problems have been solved and the system model has been obtained, we will begin to compare different elements and behaviors between the prototype and the model, in order to analyze the possible differences and similarities between the two. Also in the case of large discrepancies between the two will try to explain the possible causes of the same, so that these can be solved in the future, by the realization of a model that includes these factors. This modeling of this critical elements, worthy of being studied individually, will be left as possible future works.