Impactos de los Parámetros del Aire de Carga en las Características de Combustión y Emisión de un Motor Marino Diésel
Autores: Nguyen, Duy Trinh; Vu, Minh Thai; Le, Van Vang; Pham, Van Chien
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Impactos de los Parámetros del Aire de Carga en las Características de Combustión y Emisión de un Motor Marino Diésel
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Estudio
Motor
Aire de carga
Combustión
Temperatura
Emisiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se simularon los procesos operativos de un motor marino diésel de cuatro tiempos desde el cierre de la válvula de admisión (IVC) hasta la apertura de la válvula de escape (EVO) en numerosas condiciones diferentes de aire de carga con el código AVL FIRE. Los modelos de CFD fueron validados con datos técnicos de pruebas en banco de motores. Los resultados mostraron que aumentar la presión del aire de carga sin enfriamiento disminuyó la cantidad real de aire suministrado al cilindro. Como resultado, el proceso de combustión fue subóptimo, lo que resultó en una reducción de la potencia del motor y un aumento en el consumo específico de combustible (SFOC). Además, menos aire para enfriar la cámara de combustión, junto con temperaturas elevadas del aire de carga, aumentó la temperatura máxima en el cilindro, lo que llevó a un aumento significativo en las emisiones de óxido nítrico térmico (NO). En contraste, al enfriar el aire de carga después del sobrealimentador, se incrementó la cantidad real de aire que entraba en los cilindros del motor. El abundante aire de carga ayudó a enfriar mejor la cámara de combustión, reduciendo significativamente la temperatura máxima en el cilindro y, por ende, la formación de NO térmico. Una mejor combustión también aumentó la potencia del motor, lo que, a su vez, redujo el SFOC. Además, las emisiones de dióxido de carbono (CO) y hollín también se redujeron.
Descripción
En este estudio, se simularon los procesos operativos de un motor marino diésel de cuatro tiempos desde el cierre de la válvula de admisión (IVC) hasta la apertura de la válvula de escape (EVO) en numerosas condiciones diferentes de aire de carga con el código AVL FIRE. Los modelos de CFD fueron validados con datos técnicos de pruebas en banco de motores. Los resultados mostraron que aumentar la presión del aire de carga sin enfriamiento disminuyó la cantidad real de aire suministrado al cilindro. Como resultado, el proceso de combustión fue subóptimo, lo que resultó en una reducción de la potencia del motor y un aumento en el consumo específico de combustible (SFOC). Además, menos aire para enfriar la cámara de combustión, junto con temperaturas elevadas del aire de carga, aumentó la temperatura máxima en el cilindro, lo que llevó a un aumento significativo en las emisiones de óxido nítrico térmico (NO). En contraste, al enfriar el aire de carga después del sobrealimentador, se incrementó la cantidad real de aire que entraba en los cilindros del motor. El abundante aire de carga ayudó a enfriar mejor la cámara de combustión, reduciendo significativamente la temperatura máxima en el cilindro y, por ende, la formación de NO térmico. Una mejor combustión también aumentó la potencia del motor, lo que, a su vez, redujo el SFOC. Además, las emisiones de dióxido de carbono (CO) y hollín también se redujeron.