Estudio de los efectos de la estrategia de inyección piloto sobre el proceso de mezcla en un motor diesel.

Borrego Alvarez, Sergio (2018) Estudio de los efectos de la estrategia de inyección piloto sobre el proceso de mezcla en un motor diesel. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El uso de las estrategias de inyección piloto ha sido parte importante de las soluciones utilizadas en la reducción de emisiones contaminantes de los motores Diesel y las cuales han sido objeto de estudio por diversos autores. El presente trabajo parte de una revisión bibliográfica de la literatura existente sobre el uso de estrategias de inyección múltiple, de donde se puede concluir que la gran mayoría de los autores que han estudiado sus efectos se han enfocado principalmente en un plano tecnológico, es decir observando las prestaciones del motor, la reducción del ruido del motor y las características de las emisiones contaminantes, dejando de lado el estudio de las características del proceso de mezcla, las cuales tienen una gran influencia en el proceso de combustión y consecuentemente en las características de las emisiones contaminantes. Por tal motivo el objetivo principal de la presente tesis es profundizar en el estudio del proceso de mezcla, y como ´este se ve afectado por la variación de los parámetros de inyección y el uso de una estrategia de inyección piloto, esto a través de la determinación de los parámetros macroscópicos del chorro diésel, es decir, penetración, ´área y ´Angulo del chorro diésel. Para alcanzar el objetivo antes descrito, el presente trabajo se ha dividido en dos partes. En la primera parte se ha estudiado el efecto de los parámetros de operación (presión de inyección y presión en el interior de la cámara) sobre el proceso de mezcla, esto mediante la caracterización de sus parámetros macroscópicos, confirmando el efecto de la presión de inyección y el efecto de la presión en el interior de la cámara sobre el proceso de mezcla, siendo lo anterior, un indicador del correcto funcionamiento de la instalación experimental, permitiendo realizar análisis robustos en condiciones cercanas a las de un motor Diesel. En la segunda parte, se ha estudiado el efecto de la estrategia de inyección piloto sobre el proceso de mezcla, mediante la variación del Dwell time, y al igual que la primera parte, se caracterizaron los parámetros macroscópicos del chorro diésel, observando que la inyección piloto se comporta de manera similar a una inyección simple, mientras que la inyección principal se ve afectada por el valor del Dwell time. Con un Dwell time de 1.5 ms, se observó un incremento de la penetración y el ´área del chorro diésel para la inyección principal en comparación con la inyección piloto, por otro lado con un Dwell time de 2.0 ms, los valores de penetración y ´área del chorro diésel de la inyección principal se vieron disminuidos en comparación con la inyección piloto, además de observar un mayor ´Angulo del chorro diésel para la inyección principal en comparación de la inyección piloto. Finalmente con un Dwell time de 3.5 ms, la penetración y el ´área del chorro diésel de la inyección piloto y principal tuvieron una evolución temporal semejante, además de obtener un ´Angulo del chorro diésel mayor para la inyección principal. En base a los resultados obtenidos en el presente trabajo, se puede indicar que es posible mejorar el proceso de mezcla mediante el uso de una estrategia de inyección piloto.

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