Evaluación experimental del consumo de combustible y las emisiones gaseosas de un motor diesel utilizando 3 mezclas de diesel y biodiesel: DB5, DB7, 5 y DB10
En la actualidad, el biodiesel constituye una alternativa y un complemento al
diesel para reducir la contaminación ambiental y la escasez de combustibles
fósiles, siendo un medio de energía renovable menos contaminante que el
diesel convencional. Las características de este combustible lo hacen
apropiado para funcionar en motores de encendido por compresión, sin tener
que realizar cambios importantes al diseño del motor.
En el presente trabajo se realizó una evaluación experimental del efecto de la
utilización de 3 mezclas de diesel y biodiesel en porcentajes volumétricos de
5%, 7,5% y 10% (DB5, DB7,5 y DB10) sobre los parámetros relacionados al
consumo de combustible y las emisiones contaminantes. Las pruebas
experimentales se realizaron en un motor Cummins de encendido por
compresión, 6 cilindros, 6.7 litros, turbo cargado; instalado en un banco de
pruebas dinamométrico en el Laboratorio de Energía de la Pontificia
Universidad Católica del Perú.
Las pruebas experimentales consideraron 4 regímenes de giro (1000, 1300,
1600 y 2000 rpm) y 4 niveles de carga: 9.4, 18.8, 28.2 y 37.5 kPa, en términos
de presión media efectiva. Ambas variables fueron establecidas como datos de
entrada para cada ensayo y a partir de estas se midieron y calcularon los
parámetros requeridos.
En términos de desempeño del motor, se calculó la potencia efectiva, el
consumo específico de combustible y el rendimiento efectivo para las 3
mezclas de diesel y biodiesel utilizadas. Los resultados indicaron que la
potencia efectiva aumentó conforme se incrementó la velocidad de giro y carga
del motor, pero se mantuvo constante para las tres mezclas. El consumo
específico de combustible aumentó conforme se incrementó el porcentaje de
biodiesel en la mezcla. El rendimiento efectivo presentó un aumento conforme
se incrementó la carga en los ensayos, pero disminuyó al utilizarse más
biodiesel en la mezcla.
Respecto a los contaminantes gaseosos, se midieron el monóxido de carbono
(CO), dióxido de carbono (CO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). A partir de los
valores registrados, se obtuvieron las variaciones porcentuales más
significativas entre las emisiones encontradas para las 3 mezclas empleadas.
Las emisiones de CO y CO2 disminuyeron a medida que se aumentó el
contenido de biodiesel en las mezclas, presentando el CO las variaciones más
significativas. Por otro lado, las emisiones de NOx aumentaron conforme se
incrementó el porcentaje de biodiesel en la mezcla. Los aumentos porcentuales
más altos se encontraron a mayores cargas y velocidades más altas.Tesi
