Proyecto de la combustión en motores diésel de inyección indirecta
Resumen
Este proyecto nace de la necesidad de NISSAN - Motor
Ibérica de profundizar en el conocimiento de la combustión
de los motores Diesel de Inyección Indirecta que debido a
las peculiares características de su cámara de combustión
son bastante desconocidos.
En el primer capítulo, se hace un detenido estudio de
los fenómenos físicos y químicos que tienen lugar durante
la inyección y posterior inflamación del combustible, así
como de las distintas fases del proceso. Aspectos como la
estructura del chorro, atomización, distribución
espacial, evaporación, tiempo de retraso y proceso de la
reacción son aquí analizados.
En el segundo capítulo, se justifica el modelo elegido
y se analizan las hipótesis y leyes que simulan los
procesos reales. Para la liberación de calor se ha optado
por una doble ecuación de Watson para cámara y precámara.
De esta forma se permitía el modelado de una gama más
amplia de combustiones con tan sólo un ligero incremento de
la dificultad de cálculo. Para la transferencia de calor
se emplea la función de woschni pues tiene adecuadamente en
cuenta la velocidad del gas en la estimación de las
pérdidas a través de las paredes,
rasgo esencial en este
tipo de motores debido a la alta turbulencia generada por
la garganta.
En el tercer capítulo, se desarrollan las anteriores ecuaciones para el caso de un motor Diésel de Inyección Indirecta. La existencia de un estrangulamiento en la cámara de combustión, que da lugar a dos zonas termodinámicas distintas, exige un nuevo planteamiento de las mismas que han de considerar la transferencia de masa y energía y la evolución del dosado de la mezcla en ambas áreas,
en la garganta.
así como la caída de presión
Fórmulas específicas para cada uno de los distintos
casos que se presentan en la realidad son aplicadas ( flujo
de cámara a precámara y viceversa con y sin combustión) .
A continuación se realiza el estudio paramétrico del
modelo matemático y su validación. Algunas conclusiones
importantes son la suavidad del proceso de liberación de
calor en ambas zonas y la mayor proporción de combustible
quemado en la cámara.
El segundo tomo del proyecto se centra en el diagrama de
flujo y el listado del programa. Para resolución de las
ecuaciones diferenciales se utiliza el método de varios
escalones de Adams - Moulton tomando como método de arranque
el de Runge - Kutta, mucho más preciso que el incremental lo
que permite una localización más exacta del punto de
inversión del flujo y un cálculo de valores de la derivada
de presión más exactos (de gran importancia en la predicción del ruido generado en la combustión). En resumen, este programa permite predecir el proceso de combustión en motores Diésel de Inyección Indirecta sin necesidad de construirlos físicamente, lo que es de gran utilidad en el conocimiento de las cargas a las que estará sometido y de las prestaciones que tendrá. Así mismo en motores ya existentes ayuda al análisis, facilitando al desarrollo y contribuyendo a la comprensión de lo sucedido.