Sviluppo, calibrazione e validazione di un modello 0D di un motore ad accensione comandata

The work presented in this thesis, carried out as a part of a curricular internship at AVL Italia S.r.l., illustrates the development, calibration and validation of a cycle-based 0D model of a spark-ignition engine using the AVL CRUISE M simulation software. The model covers the section from the intake manifold to the turbine inlet and it aims to reliably reproduce cycle-averaged combustion-related quantities, with particular focus on performance and emissions. Calibrated on steady-state experimental measurements, the model was validated under transient conditions, showing good agreement with the data and demonstrating robust predictive capability beyond the calibration set. This work lays the groundwork for extending the model to the complete engine, with ambient boundary condition on both intake and exhaust, and for future integration into Hardware-in-the-Loop architectures for Virtual Test Bench applications.

Il lavoro presentato in questa tesi, svolto nell’ambito di un tirocinio curriculare presso AVL Italia S.r.l., illustra lo sviluppo, la calibrazione e la validazione di un modello 0D cycle-based di un motore ad accensione comandata mediante il software di simulazione AVL CRUISE M. Il modello copre il tratto compreso tra il collettore di aspirazione e l’ingresso della turbina e mira a riprodurre in modo affidabile le grandezze medie legate alla combustione, con particolare attenzione a prestazioni ed emissioni. Calibrato su misure sperimentali in regime stazionario, la validazione in transitorio ha mostrato una buona coerenza con le misure, evidenziando una capacità predittiva robusta anche al di fuori del set di calibrazione. Il lavoro costituisce la base per l’estensione all’intero motore, con condizioni al contorno ambientali, e per la futura integrazione in architetture Hardware-in-the-loop per applicazioni di Virtual Test Bench.