23 research outputs found
Analysis of combustion concepts in a poppet valve two-stroke downsized compression ignition engine designed for passenger car applications
[EN] The research work presented on this thesis has been performed in the framework of the development and optimization of the combustion system of a novel two-stroke CI engine, with a scavenging configuration through poppet-valves, which has been specifically designed for a light-duty vehicle application. The main objective of this investigation is to improve the existing understanding about two-stroke poppet-valves engines, and assess the main relationships between the gas exchange and combustion processes in this type of architecture, with the aim of evaluating their impact on the exhaust emissions formation processes and on final engine efficiency. Then, the performance of this two-stroke engine is going to be optimized while operating in conventional diesel mixing-controlled controlled combustion; and in a second step, two advanced premixed combustion concepts will be evaluated to identify their potential for decreasing NOx and soot emissions compared to CDC as well as its main technological limitations.
The methodology proposed on this thesis combines both a theoretical and experimental approach, that allows maximizing the available information about the basic phenomena involved in the various processes under study, while also keeping an efficient optimization approach to reduce as much as possible the number of necessary experimental tests. Additionally, to analyze in detail the physical relationships between the local cylinder gas conditions (such as the oxygen concentration, the combustion temperature and the equivalence ratio) and the formation of exhaust emissions, particularly NOx and soot, it was necessary to develop and setup different theoretical tools to complement and support the experimentally measured trends.
To achieve these objectives, the research work has been divided in two sequential stages: first, the conventional diesel combustion is studied and optimized, based on a proper combination of engine settings that have a strong influence over the characteristics of the mixing-controlled combustion; and in a second step, two advanced combustion concepts are implemented and analyzed, the highly-premixed combustion (HPC) of diesel and the partially premixed combustion (PPC) using a fuel with higher resistance to autoignition (in this case it has been used a RON95 gasoline). In this phase of the research, special emphasis has been made to the gasoline PPC concept, since this combustion mode showed the highest potential and most promising results during the initial implementation studies. Accordingly, the last stage of the research was mainly focused on the detailed study of the effect of different injection settings over the characteristics of the gasoline PPC concept. Finally, the main results obtained with the gasoline PPC concept have been compared against the optimized points found in CDC, in regards to the final exhaust emissions levels, specific fuel consumption and indicated efficiency.[ES] El trabajo de investigaci贸n presentado en esta tesis doctoral est谩 enmarcado en el desarrollo y optimizaci贸n del sistema de combusti贸n de un novedoso motor de dos tiempos de encendido por compresi贸n, que presenta una arquitectura de barrido por v谩lvulas en culata, y que ha sido dise帽ado para aplicaciones de automoci贸n dentro de la gama de coches compactos. El objetivo principal de esta investigaci贸n ha consistido en mejorar el conocimiento existente sobre los motores dos tiempos con arquitectura de barrido por v谩lvulas, y a la vez identificar los principales v铆nculos entre los procesos de renovaci贸n de la carga y de combusti贸n, con el fin de cuantificar su impacto sobre la formaci贸n de emisiones contaminantes y el rendimiento t茅rmico del motor. Adicionalmente, se desea optimizar las prestaciones de este motor de dos tiempos operando con el proceso de combusti贸n di茅sel convencional controlada por mezcla, as铆 como evaluar el potencial de distintos conceptos avanzados de combusti贸n de baja temperatura con fase de premezcla extendida, con el fin de reducir los niveles de emisiones contaminantes y mejorar el consumo espec铆fico de combustible del motor.
La metodolog铆a utilizada en esta tesis ha sido concebida combinando un enfoque te贸rico-experimental, que permite maximizar la informaci贸n que se puede obtener acerca de los fen贸menos f铆sicos involucrados en los diferentes procesos objeto de estudio, y a la vez conservar un enfoque de optimizaci贸n eficiente reduciendo en la medida de lo posible el n煤mero de ensayos experimentales requeridos. Con la finalidad de analizar en detalle la relaci贸n que existe entre las condiciones en el cilindro (como lo es la concentraci贸n de ox铆geno, la temperatura de combusti贸n y el dosado local) y el proceso de formaci贸n de emisiones contaminantes, especialmente de NOx y holl铆n, se desarrollaron y utilizaron distintas herramientas te贸ricas para complementar y sustentar los comportamientos y tendencias observadas mediante los ensayos experimentales, tanto para el modo de combusti贸n di茅sel convencional como para los conceptos avanzados de combusti贸n.
Para la consecuci贸n de dichos objetivos se ha seguido una estructura secuencial en la cual el trabajo de investigaci贸n ha sido desarrollado en dos grandes bloques: primero, se analiz贸 y optimiz贸 el proceso de combusti贸n di茅sel convencional, mediante la combinaci贸n adecuada de par谩metros de operaci贸n del motor que modifican apreciablemente las caracter铆sticas del proceso de combusti贸n controlada por mezcla; y segundo, se logr贸 implementar y evaluar el desempe帽o de dos conceptos avanzados de combusti贸n, espec铆ficamente el modo combusti贸n altamente premezclado de tipo HPC utilizando di茅sel como combustible (acr贸nimo de "Highly-Premixed Combustion") y el modo de combusti贸n parcialmente premezclada de tipo PPC ("Partially Premixed Combustion") utilizando un combustible con mayor resistencia a la auto-ignici贸n (en este caso se utiliz贸 gasolina de octanaje 95). En esta segunda fase, se hizo 茅nfasis en el an谩lisis del concepto de combusti贸n PPC con gasolina, ya que este arroj贸 los resultados m谩s prometedores durante la fase inicial de implementaci贸n. Consecuentemente, la 煤ltima etapa de la investigaci贸n se centr贸 en el estudio detallado del efecto de distintos par谩metros de inyecci贸n sobre las caracter铆sticas del proceso de combusti贸n de tipo PPC. Finalmente, se ha comparado cr铆ticamente dicha operaci贸n en modo PPC con los resultados obtenidos operando con el modo de combusti贸n di茅sel convencional, en cuanto al nivel final de emisiones contaminantes, al consumo de combustible y rendimiento indicado y al desempe帽o general del motor.[CA] El treball d'investigaci贸 presentat en esta tesi est脿 emmarcat en el desenvolupament i optimitzaci贸 del sistema de combusti贸 d'un nou motor dos temps d'encesa per compressi贸, amb configuraci贸 d'escombratge per v脿lvules, i que ha estat dissenyat per a aplicacions d'automoci贸 dins de la gamma de cotxes compactes. L'objectiu principal d'esta investigaci贸 ha consistit a millorar el coneixement existent sobre els motors dos temps amb configuraci贸 d'escombratge per v脿lvules, aix铆 com tamb茅 identificar els principals vincles entre els processos de renovaci贸 de la c脿rrega i de combusti贸, a fi de quantificar el seu impacte sobre la formaci贸 d'emissions contaminants i el rendiment t猫rmic del motor. Addicionalment, es desitja optimitzar les prestacions d'este nou motor operant amb el mode convencional de combusti贸 di猫sel per difusi贸, aix铆 com avaluar el potencial de noves maneres de combusti贸 de baixa temperatura amb fase de premescla extesa, per a controlar el nivell d'emissions i el consum de combustible.
La metodologia utilitzada en esta tesi s'ha plantejat des d'un punt de vista te贸ric experimental, que permet maximitzar la informaci贸 que es pot obtindre sobre els fen貌mens basics involucrats en els diferents processos objecte d'estudi, i al mateix temps conservar un enfocament d'optimitzaci贸 eficient redu茂nt en la mesura del possible el nombre d'proves experimentals requerit. Amb la finalitat d'analitzar en detall la relaci贸 que existeix entre les condicions en el cilindre (com ho 茅s la concentraci贸 d'oxigen, la temperatura de combusti贸 i el dosatge local) i el proc茅s de formaci贸 d'emissions contaminants, especialment de NOx i sutge, es van desenvolupar i van utilitzar distintes eines te貌riques per a complementar i sustentar els comportaments i tend猫ncies observades per mitj脿 dels assajos experimentals, tant per al mode de combusti贸 di猫sel convencional com per als conceptes avan莽ats de combusti贸.
Per a abordar eixe objectiu, s'ha seguit una estructura seq眉encial, en la qual el treball d'investigaci贸 s'ha desenvolupat en en dos grans blocs: en primer lloc, es va analitzar i va optimitzar el proc茅s de combusti贸 di猫sel convencional, per mitj脿 de la combinaci贸 adequada de par脿metres d'operaci贸 del motor que modifiquen apreciablement les caracter铆stiques del proc茅s de combusti贸 controlada per difusi贸; i en segon lloc, es va aconseguir implementar i avaluar les prestacions de dos conceptes avan莽ats de combusti贸 de baixa temperatura premesclats, espec铆ficament el mode combusti贸 altament premesclat HPC (acr貌nim de "Highly-Premixed Combustion") utilitzant di猫sel com a combustible i el mode de combusti贸 parcialment premesclat PPC ("Partially Premixed Combustion") utilitzant un combustible amb major resist猫ncia a l'autoignici贸 (en aquest cas s'ha utilitzat gasolina d'octanatge 95). En esta segona etapa, es va fer 猫mfasi en l'an脿lisi del concepte de combusti贸 PPC amb gasolina, ja que aquest va presentar els resultats m茅s prometedors durant la fase inicial d'implementaci贸. Conseq眉entment, l'煤ltima etapa de la investigaci贸 es va centrar en l'estudi detallat de l'efecte de distints par脿metres d'injecci贸 sobre les caracter铆stiques del mode de combusti贸 PPC. Finalment, s'ha comparat cr铆ticament la dita operaci贸 en mode PPC amb els resultats obtinguts operant amb el mode de combusti贸 di猫sel convencional, quant al nivell final d'emissions contaminants, al consum de combustible i rendiment indicat, i a les prestacions generals del motor.De Lima Moradell, DA. (2016). Analysis of combustion concepts in a poppet valve two-stroke downsized compression ignition engine designed for passenger car applications [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68502TESI
Relaci贸n de puestos de trabajo del Personal Docente e Investigador de la Universidad de La Laguna
Comparative Study for the Energy Valorisation of Rice Straw
The termal behaviour of rice straw when submitted to combustion and pyrolisis reactions was studied for the present work. Thermogravimetric analysis simulated these reactions and an accurate methodology evaluated its suitability and design parameters for its use in energy valorisation processes.Moliner, C.; Bosio, B.; Arato, E.; Ribes Greus, MD. (2014). Comparative Study for the Energy Valorisation of Rice Straw. Chemical Engineering Transactions. 37:241-246. doi:10.3303/CET1437041S2412463
Experimental study of the injection conditions influence over n-dodecane and diesel sprays with two ECN single-hole nozzles. Part I: Inert atmosphere
In this research, two Engine Combustion Network (ECN) mono-orifice nozzles, referred to as Spray C and Spray D. respectively, were analyzed by performing visualization tests through Schlieren and Diffused Backlight Illumination (DBI) techniques under a wide range of ambient conditions in a non-reactive atmosphere. Spray C presents a straight nozzle designed with a sharp fillet in opposition to Spray D that has similar hydraulic properties, but with a convergent nozzle construction and a smoother corner. The experiments were carried out injecting two distinct fuels at different injection pressure ranges, from 50 MPa to 150 MPa with n-dodecane and to 200 MPa for diesel. The images were processed with Matlab home-built routines to calculate parameters as spray penetration, spreading angle, quasi steady liquid length, as well as the spray penetration derivative respect to the square root of time, presented in this document as R-parameter. The results showed a clear influence of nozzle geometry in all measured parameters, due mainly to the nature of Spray C to cavitation, which increase the spreading angle and consequently a reduction in vapor penetration. On the other hand, fuel properties also affected spray penetration due to its dependency on viscous forces expressed in terms of the Reynolds number and its volatility in case of liquid length. This last parameter was calculated employing two processing methodologies, finding a good general agreement between them.This work was supported by "Ministerio de Economia y Competitividad" of the Spanish Government in the frame of the projects "Estudio de la interaccion chorro-pared en condiciones realistas de motor", Ref. TRA2015-67679-c2-1-R. Moreover, the optical equipment employed in the project was purchased with investment from "Ministerio de Economia y Competitividad" FEDER-ICTS-2012-06.Gimeno, J.; Bracho Leon, G.; Marti-Aldaravi, P.; Peraza, JE. (2016). Experimental study of the injection conditions influence over n-dodecane and diesel sprays with two ECN single-hole nozzles. Part I: Inert atmosphere. Energy Conversion and Management. 126:1146-1156. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.07.077S1146115612
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Large Eddy Simulation of Diesel injector including cavitation effects and correlation to erosion damage
The present paper focuses on erosion development due to cavitation inside Diesel injectors. Two similar injector designs are discussed both in terms of numerical simulation and experimental results from X-ray CT scans. In order to capture the complex flow field and cavitation structures forming in the injector, Large Eddy Simulation along with a two phase homogenous mixture model were employed and compressibility of the liquid was included as well. During the simulation, pressure peaks have been found in areas of vapour collapse, with magnitude beyond 4000 bar, which is higher than the yield stress of common materials employed in the manufacturing of such injectors. The locations of such pressure peaks correspond well with the actual erosion locations as found from X-ray scans. The present work is the first to correlate pressure peaks due to vapour collapse with erosion development in industrial injectors with moving needle including comparison with experiments
A Review of Heat Transfer in Turbochargers
The conventional powertrain has seen a continuous wave of energy optimization, focusing heavily on boosting and engine downsizing. This trend is pushing OEMs to consider turbocharging as a premium solution for exhaust energy recovery. Turbocharger is an established, economically viable solution which recovers waste energy from the exhaust gasses, and in the process providing higher pressure and mass of air to the engine. However, a turbocharger has to be carefully matched to the engine. The process of matching a turbocharger to an engine is implemented in the early stages of design, through air system simulations. In these simulations, a turbocharger component is represented largely by performance maps and it serves as a boundary condition to the engine. The thermodynamic parameters of a turbocharger are calculated through the performance maps which are usually generated experimentally in gas test stands and used as look-up table in the engine models. Thus, the operational of the engine is dictated by the air flow thermodynamic parameters (pressure, temperature and mass flow) from the turbocharger compressor; this in turn will determine the thermodynamic parameters for the exhaust gas entering the turbocharger turbine. The importance and its sensitivity dictate that any heat transfer affecting the experiments to acquire the performance maps will cause errors in the characterization of a turbocharger. This will consequently lead to inaccurate predictions from the engine model if the heat transfer effects are not properly accounted for. The current paper provides a comprehensive review on how the industry and academics are addressing the heat transfer issue through advancing researches. The review begins by defining the main issues related with heat transfer in turbochargers and the state-of-the-art research looking into it. The paper also provides some inputs and recommendations on the research areas which should be further investigated in the years to come
Gesti贸n de mantenimiento y disponibilidad de maquinarias y equipos en el sector minero, 2015 - 2020. Una revisi贸n sistem谩tica
El presente trabajo de revisi贸n sistem谩tica de la literatura cient铆fica, se define como el
an谩lisis de la evidencia disponible donde se analizan recursos cuantitativos y cualitativos de
estudios primarios para resumir y comparar conceptos y descripciones previas (Rother, 2007;
Rother, 2007). Para (Vara Horna, 2010) la revisi贸n sistem谩tica es una estrategia de recopilaci贸n
de informaci贸n que emerge ante el d茅ficit de conocimientos cient铆ficos previos, por ellos el
m茅todo de revisi贸n debe contar con una estructura de pasos para ofrecer una s铆ntesis confiable al
lector
Assessment of fuel consumption reduction strategies on a gasoline turbocharged direct injection engine with a cooled EGR system
[EN] This research work presents the study of a low pressure EGR loop influence on a SI gasoline turbocharged direct injection engine in steady and transient testing conditions, with an optimization process of the original engine calibration in order to minimize the engine fuel consumption when cooled EGR is introduced in steady testing conditions. The cooled EGR strategy was also evaluated operating in synergy with other fuel consumption reduction strategies, such as: lean burn, multi-injection, higher coolant temperature and in-cylinder induced swirl motion.
To fulfill the main objectives of this research work, firstly, a methodical process was followed, where a global methodology was first developed in order to obtain high accuracy engine tests, based on the experimental tools chosen that could comply with the requirements of the testing conditions, and the appropriate theoretical tools and procedure to post-process the tests performed. Secondly, a specific methodology was developed for each stage of the study and testing conditions, taking into account optimization processes or parametric tests in order to study the effect of a single parameter on engine's outputs or optimize an engine parameter in order to minimize the engine fuel consumption.
As a first stage of the study, a basic analysis of the impact of cooled EGR on the engine combustion, performance, air management and exhaust emissions is presented. Afterwards, an optimization of the combustion phasing in order to minimize the fuel consumption was performed, and therefore the potential of cooled EGR in order to reduce the engine fuel consumption was observed for low load, part load and full load engine conditions, for two different engine speeds. In addition, a study in transient conditions of the engine operating with cooled EGR was performed. NEDC cycles were performed with different EGR valve openings and therefore a comparison of different cooled EGR rates influence on the engine performance, air management and accumulated exhaust emissions was presented.
The second stage, consisted in a methodology developed to optimize the VVT setting and injection timing, for part load engine conditions, in order to maximize the cooled EGR potential to reduce engine fuel consumption. After this optimization, a synergy analysis of the optimum engine condition operating with cooled EGR and three other engine fuel consumption reduction strategies was performed. These strategies were tested to investigate and evaluate the potential of increasing the cooled EGR operational range to further decrease the engine fuel consumption. Furthermore, a basic study of the potential to reduce the engine fuel consumption and impact on combustion, air management and exhaust emissions of a lean burn strategy, in part load engine conditions, was presented as introduction of the final study of the cooled EGR strategy operating in synergy with the lean burn strategy in order to investigate the potential to control the exhaust emissions and reduce the engine fuel consumption.[ES] El objetivo de este trabajo de investigaci贸n es estudiar la influencia de un lazo de baja presi贸n de EGR en las prestaciones de un motor de gasolina de encendido provocado turbosobrealimentado e inyecci贸n directa, en condiciones de ensayos estacionarios y transitorios, con un proceso de optimizaci贸n de la calibraci贸n original del motor para minimizar el consumo de combustible del motor. La estrategia de "cooled EGR" fue tambi茅n evaluada operando en sinergia con otras estrategias usadas para reducir el consumo de combustible del motor, entre ellas: mezcla pobre, m煤ltiples inyecciones, operaci贸n a alta temperatura del fluido refrigerante del motor y movimiento de "swirl" inducido en el cilindro.
Para cumplir con los objetivos mencionados, se sigui贸 un proceso met贸dico donde previamente se desarroll贸 una metodolog铆a global para obtener resultados de indudable calidad, basados en el uso de herramientas experimentales que cumplieran con los requerimientos de las condiciones de ensayo, y las apropiadas herramientas te贸ricas y procedimiento para post-procesar los ensayos realizados. En segundo lugar, se desarroll贸 una metodolog铆a espec铆fica para cada etapa del estudio, teniendo en cuenta los procesos de optimizaci贸n o estudios param茅tricos que se pudieran realizar.
Como primera etapa, se presenta un estudio b谩sico del impacto del "cooled EGR" en la combusti贸n, prestaciones, renovaci贸n de la carga y emisiones contaminantes del motor. Seguidamente, se procedi贸 a la optimizaci贸n del centrado de la combusti贸n con la finalidad de minimizar el consumo de combustible del motor y poder analizar el potencial del "cooled EGR" como estrategia de reducci贸n de consumo de combustible. El estudio presentado se realiz贸 para baja, media y alta carga del motor con dos diferentes reg铆menes de giro del motor. Adicionalmente, se llev贸 a cabo un estudio del motor operando en condiciones transitorias con "cooled EGR". Se realizaron una serie de ensayos usando el ciclo NEDC como base y se probaron diferentes estrategias sencillas de control de la apertura de la v谩lvula de EGR para analizar la influencia del "cooled EGR" en condiciones transitorias.
La segunda etapa consiste en el desarrollo de una metodolog铆a para optimizar los par谩metros del diagrama de distribuci贸n (VVT) y el inicio de inyecci贸n, para cargas medias del motor, con la finalidad de maximizar el potencial de reducci贸n de consumo de combustible de la estrategia "cooled EGR". Una vez realizada la optimizaci贸n, se llev贸 a cabo un estudio usando la configuraci贸n 贸ptima encontrada, operando en sinergia con otras tres estrategias usadas para reducir el consumo de combustible del motor. Estas estrategias fueron evaluadas con la finalidad de incrementar el rango de operaci贸n de la estrategia "cooled EGR" para lograr reducir a煤n m谩s el consumo de combustible del motor. Adicionalmente, se llev贸 a cabo un estudio b谩sico sobre la influencia de operar con mezcla pobre en la combusti贸n, prestaciones, renovaci贸n de la carga y emisiones contaminantes del motor, como introducci贸n al 煤ltimo estudio llevado a cabo sobre la posibilidad de usar la estrategia de mezcla pobre en conjunto con la estrategia de "cooled EGR", con la finalidad de analizar el potencial de controlar las emisiones contaminantes y reducir el consumo de combustible del motor al mismo tiempo.[CA] L'objectiu d'este treball d'investigaci贸 茅s estudiar la influ猫ncia d'un lla莽 de baixa pressi贸 d'EGR en les prestacions d'un motor de gasolina d'encesa provocat turbosobrealimentat i injecci贸 directa, en condicions d'assajos estacionaris i transitoris, amb un proc茅s d'optimitzaci贸 del calibratge original del motor per a minimitzar el consum de combustible del motor. L'estrat猫gia de "cooled EGR" va ser tamb茅 avaluada operand en sinergia amb altres estrat猫gies usades per a reduir el consum de combustible del motor, entre elles: mescla pobra, m煤ltiples injeccions, operaci贸 a alta temperatura del fluid refrigerant del motor i moviment de `"swirl" indu茂t en el cilindre.
Per a complir amb els objectius mencionats, es va seguir un proc茅s met貌dic on pr猫viament es va desenrotllar una metodologia global per a obtindre resultats d'indubtable qualitat, basats en l'煤s de ferramentes experimentals que compliren amb els requeriments de les condicions d'assaig, i les apropiades ferramentes te貌riques i procediment per a post- processar els assajos realitzats. En segon lloc, es va desenrotllar una metodologia espec铆fica per a cada etapa de l'estudi, tenint en compte els processos d'optimitzaci贸 o estudis param猫trics que es pogueren realitzar.
Com a primera etapa, es presenta un estudi b脿sic de l'impacte del "cooled EGR" en la combusti贸, prestacions, renovaci贸 de la c脿rrega i emissions contaminants del motor. A continuaci贸, es va procedir a l'optimitzaci贸 del centrat de la combusti贸 amb la finalitat de minimitzar el consum de combustible del motor i poder analitzar el potencial del "cooled EGR" com a estrat猫gia de reducci贸 de consum de combustible. L'estudi presentat es va realitzar per a baixa, mitja i alta c脿rrega del motor amb dos diferents r猫gims de gir del motor. Addicionalment, es va dur a terme un estudi del motor operand en condicions transit貌ries amb "cooled EGR". Es van realitzar una s猫rie d'assajos usant el cicle NEDC com a base i es van provar diferents estrat猫gies senzilles de control de l'obertura de la v脿lvula d'EGR per a analitzar la influ猫ncia del "cooled EGR" en condicions transit貌ries.
La segona etapa consistix en el desenrotllament d'una metodologia per a optimitzar els par脿metres del diagrama de distribuci贸 (VVT) i l'inici d'injecci贸, per a c脿rregues mitges del motor, amb la finalitat de maximitzar el potencial de reducci贸 de consum de combustible de l'estrat猫gia "cooled EGR". Una vegada realitzada l'optimitzaci贸, es va dur a terme un estudi usant la configuraci贸 貌ptima trobada, operant en sinergia amb altres tres estrat猫gies usades per a reduir el consum de combustible del motor. Estes estrat猫gies van ser avaluades amb la finalitat d'incrementar el rang d'operaci贸 de l'estrat猫gia "cooled EGR" per a aconseguir reduir encara m茅s el consum de combustible del motor. Addicionalment, es va dur a terme un estudi b脿sic sobre la influ猫ncia d'operar amb mescla pobra en la combusti贸, prestacions, renovaci贸 de la c脿rrega i emissions contaminants del motor, com a introducci贸 a l'煤ltim estudi dut a terme sobre la possibilitat d'usar l'estrat猫gia de mescla pobra en conjunt amb l'estrat猫gia de "cooled EGR", amb la finalitat d'analitzar el potencial de controlar les emissions contaminants i reduir el consum de combustible del motor al mateix temps.Rivas Perea, ME. (2016). Assessment of fuel consumption reduction strategies on a gasoline turbocharged direct injection engine with a cooled EGR system [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68497TESI
Implementaci贸n de un sistema de simulaci贸n de carga y un sobrealimentador el茅ctrico en un motor de combusti贸n interna para estudiar su desempe帽o
Estudio experimental y te贸rico de motores de encendido provocado convertidos a funcionamiento biocombustible gasolina-gas natural
Con la inclusi贸n del gas natural en la canasta energ茅tica del transporte, se debe pensar en estudiar c贸mo afecta la conversi贸n a gas natural el desempe帽o de un motor operando a diferentes condiciones ambientales y usando diferentes tipos de gases (composici贸n). No obstante tener una experiencia de m谩s de 15 a帽os en esta l铆nea en nuestra costa atl谩ntica se han realizado muy pocas investigaciones al respecto, resaltando los trabajos hechos por entidades como Ecopetrol - ICP y la UPME y no se tienen estudios te贸ricos ni experimentales que apunten a la clarificaci贸n de los principales inconvenientes y ventajas relacionados con el uso del gas natural en veh铆culos con motores en modo biocombustible. Estudios hechos en la Universidad de Antioquia han mostrado como el uso de motores convertidos a funcionamiento gasolina - gas natural puede traer como consecuencia la presencia de fallas de origen t茅rmico si no se analiza bien la combusti贸n en dichos motores. La refrigeraci贸n, por ejemplo, es diferente al no involucrarse el calor de vaporizaci贸n que se requiere originalmente para vaporizar la gasolina, lo que hace que la temperatura de admisi贸n sea mayor. Otros aspectos tienen que ver con el tipo y energ铆a de ignici贸n y la composici贸n del gas natural. Este informe presenta el trabajo hecho durante el periodo de a帽o Sab谩tico que me fue concedido por la Universidad Nacional de Colombia para el desarrollo del proyecto de investigaci贸n "ESTUDIO EXPERIMENTAL Y TE脫RICO DE MOTORES DE ENCENDIDO PROVOCADO CONVERTIDOS A FUNCIONAMIENTO BICOMBUSTIBLE GASOLINA - GAS NATURAL". La investigaci贸n pretende desarrollar un modelo matem谩tico para estudiar te贸ricamente el comportamiento termodin谩mico del ciclo OTTO en motores que funcionan con gasolina o gas natural y evaluar experimentalmente la variaci贸n de algunos par谩metros mec谩nicos, energ茅ticos y ambientales, que intervienen en el funcionamiento de un motor a gasolina adaptado a funcionamiento con gasolina o con gas natural. Se muestra el dise帽o experimental y el montaje, los resultados y el modelo matem谩tico planteado. Para el modelo desarrollado, se muestran las ecuaciones usadas y el algoritmo de soluci贸n propuesto. EI proyecto de investigaci贸n cuenta con la aprobaci贸n de la Universidad Nacional de Colombia y Colciencias, adem谩s de ser cofinanciado por EMPRESAS P脷BLICAS DE MEDELL脥N. Dos situaciones se presentaron durante el desarrollo del proyecto. EI decodificador angular, necesario para la medici贸n del desplazamiento del cilindro del motor se rompi贸 lo que impidi贸 terminar los ensayos en su totalidad y por ende validar el modelo matem谩tico. En el momento estamos a la espera del nuevo decodificador para terminar la experimentaci贸n. La otra situaci贸n se deriva de la pasant铆a realizada en la Universidad de Castilla la Mancha - Espa帽a. Los investigadores de esta Universidad plantearon algunas sugerencias que consideramos v谩lidas para mejorar el modelo. En el momento estamos implementando dichas sugerencias por lo que el modelo sufrir谩 algunas modificaciones (respecto al que se tiene actualmente)