Concentración de biocombustible en la pre-ignición de baja velocidad en motores de gasolina
Autores: Relf, Jake; Petrovich, Simon; Ebrahimi, Kambiz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Concentración de biocombustible en la pre-ignición de baja velocidad en motores de gasolina
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Pre-ignición a baja velocidad
Biocombustibles
Severidad de LSPI
Mezclas de etanol
Entalpía de vaporización
Número de octano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
La pre-ignición a baja velocidad (LSPI) es un evento de combustión destructivo asociado principalmente con motores de gasolina nuevos, ultraeficientes y de menor tamaño, que ofrecen beneficios de eficiencia en la operación general. Los biocombustibles, específicamente la biogasolina, son un combustible alternativo que intenta reducir las emisiones nocivas producidas por los motores de combustión interna modernos (ICE). Este estudio intenta comprender el efecto del uso de biocombustibles en la LSPI, a través del uso de una herramienta de simulación numérica desarrollada en Ricardo Wave. El desarrollo de la herramienta incluye la integración de RFlame, una extensión capaz de modelar la autoignición dentro de un dominio 1D. El uso de la herramienta destaca el impacto de cinco mezclas de etanol, E10, E20, E30, E50 y E85, con claros impactos tanto en la severidad como en la frecuencia de los eventos de LSPI correlacionados con propiedades químicas, como la entalpía de vaporización (HoV) y el número de octano. E30 se destaca como la mezcla crítica para la severidad de LSPI, con un aumento tanto en la severidad como en la intensidad observada con una concentración del 30%, y una mayor sensibilidad a efectos como el inicio de la ignición (SOI). Los biocombustibles de mayor concentración, como la biogasolina E50 y E85, muestran comportamientos mucho más favorables, como una reducción considerable en los eventos de golpeteo del gas final, pero están limitados en su uso debido a que su implementación es tanto costosa como potencialmente dañina en el hardware actual. El trabajo futuro sobre este tema se centrará en el desarrollo adicional de la herramienta de simulación para integrar elementos de resolución 3D, comprender el papel de las interacciones de fluidos en la LSPI y estudiar las características óptimas del combustible para su uso futuro en los ICE.
Descripción
La pre-ignición a baja velocidad (LSPI) es un evento de combustión destructivo asociado principalmente con motores de gasolina nuevos, ultraeficientes y de menor tamaño, que ofrecen beneficios de eficiencia en la operación general. Los biocombustibles, específicamente la biogasolina, son un combustible alternativo que intenta reducir las emisiones nocivas producidas por los motores de combustión interna modernos (ICE). Este estudio intenta comprender el efecto del uso de biocombustibles en la LSPI, a través del uso de una herramienta de simulación numérica desarrollada en Ricardo Wave. El desarrollo de la herramienta incluye la integración de RFlame, una extensión capaz de modelar la autoignición dentro de un dominio 1D. El uso de la herramienta destaca el impacto de cinco mezclas de etanol, E10, E20, E30, E50 y E85, con claros impactos tanto en la severidad como en la frecuencia de los eventos de LSPI correlacionados con propiedades químicas, como la entalpía de vaporización (HoV) y el número de octano. E30 se destaca como la mezcla crítica para la severidad de LSPI, con un aumento tanto en la severidad como en la intensidad observada con una concentración del 30%, y una mayor sensibilidad a efectos como el inicio de la ignición (SOI). Los biocombustibles de mayor concentración, como la biogasolina E50 y E85, muestran comportamientos mucho más favorables, como una reducción considerable en los eventos de golpeteo del gas final, pero están limitados en su uso debido a que su implementación es tanto costosa como potencialmente dañina en el hardware actual. El trabajo futuro sobre este tema se centrará en el desarrollo adicional de la herramienta de simulación para integrar elementos de resolución 3D, comprender el papel de las interacciones de fluidos en la LSPI y estudiar las características óptimas del combustible para su uso futuro en los ICE.