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Modelado de la Autoignición en Motores de Encendido por Chispa Usando Cinética Química Reducida para Sustitutos de Gasolina

Autores: Khan, Ahmed Faraz; Roberts, Philip John; Burluka, Alexey A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Modelado de la Autoignición en Motores de Encendido por Chispa Usando Cinética Química Reducida para Sustitutos de Gasolina


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Surrogados de gasolina
Mecanismos cinéticos químicos
Motor de encendido por chispa
Número de Octano de Investigación
Formulación de surrogados
Modelado de autoignición

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se ha llevado a cabo una investigación numérica y experimental sobre el papel de los sustitutos de gasolina y sus mecanismos cinéticos químicos reducidos en el golpeteo de motores de encendido por chispa (SI). Para predecir la autoignición de la gasolina en un motor de encendido por chispa, se han acoplado tres mecanismos cinéticos químicos reducidos con un enfoque de modelado termodinámico cuasi-dimensional. El modelado fue respaldado por mediciones de las tendencias de golpeteo de tres combustibles de composiciones muy diferentes, pero con un Número de Octano de Investigación (RON) equivalente de 90 (ULG90, PRF90 y 71.5% en volumen de tolueno mezclado con n-heptano), así como iso-octano. Los inicios de golpeteo experimentales proporcionaron un punto de referencia para las predicciones cinéticas químicas de autoignición y también destacaron las limitaciones de la caracterización de la resistencia al golpeteo de una gasolina en términos de los números de octano de Investigación y Motorizado y el papel de estos parámetros en la formulación de sustitutos. Se han discutido dos enfoques utilizados para optimizar la composición del sustituto y se han formulado y estudiado numéricamente posibles sustitutos para ULG90. También se ha realizado una discusión sobre los diversos sustitutos de la literatura que han sido probados en tubos de choque y máquinas de compresión rápida para sus tiempos de autoignición y son una fuente de validación de mecanismos cinéticos químicos. Las diferencias en los inicios de golpeteo de los combustibles probados se han explicado modelando su reactividad utilizando cinética química semi-detallada. A través de este trabajo, se han destacado las debilidades y desafíos del modelado de autoignición en motores SI a través de la cinética química de sustitutos de gasolina. También se ha investigado la adecuación de un sustituto para simular el comportamiento de autoignición de la gasolina, ya que es más importante que el sustituto tenga la misma reactividad que la gasolina en todas las condiciones de p-T relevantes para el motor que tener el mismo RON y Número de Octano Motorizado (MON).

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