Impacto de las Variables de Optimización en el Consumo de Combustible en Grandes Motores Marinos Diesel de Cuatro Tiempos con Turbocompresores Divididos Eléctricamente
Autores: Salazar, Anibal Aguillon; Salameh, Georges; Chesse, Pascal; Bulot, Nicolas; Thevenoux, Yoann
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Impacto de las Variables de Optimización en el Consumo de Combustible en Grandes Motores Marinos Diesel de Cuatro Tiempos con Turbocompresores Divididos Eléctricamente
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudio
Motor diésel marino
Sistema de carga de aire híbrido eléctrico
Consumo de combustible
Turbocompresor
Emisiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este estudio es entender cómo cada variable impacta la configuración óptima de un motor diésel marino equipado con un sistema de carga de aire híbrido eléctrico que permite asistencia y recuperación de energía. La meta es minimizar las emisiones de CO al reducir el consumo de combustible. El sistema híbrido ofrece flexibilidad para ajustar parámetros tanto del motor como del sistema de carga de aire. Se compara con el motor base, que utiliza un turbocompresor de flotación libre. Los resultados muestran una mejora significativa a bajas cargas del motor, donde el motor base tiene dificultades para proporcionar suficiente aire. Mientras que la velocidad de la turbina tiene poca influencia, la potencia del compresor reduce el consumo de combustible a bajas cargas. Sin embargo, a cargas medias, es necesario redimensionar la turbomáquina para lograr mejoras adicionales. A altas cargas, se requiere una optimización completa de todas las variables para reducir el consumo de combustible. El sistema híbrido eléctrico es particularmente efectivo en condiciones similares a las de un remolcador, donde predominan las bajas cargas, pero tiene menos impacto en los ferris ro-pax. A pesar del potencial del sistema híbrido, un turbocompresor completamente optimizado podría proporcionar mayores beneficios debido a la reducción de pérdidas. Estudios futuros podrían explorar la combinación de la adaptabilidad del sistema híbrido con un turbocompresor altamente eficiente para reducir las emisiones en todas las condiciones de carga.
Descripción
El objetivo de este estudio es entender cómo cada variable impacta la configuración óptima de un motor diésel marino equipado con un sistema de carga de aire híbrido eléctrico que permite asistencia y recuperación de energía. La meta es minimizar las emisiones de CO al reducir el consumo de combustible. El sistema híbrido ofrece flexibilidad para ajustar parámetros tanto del motor como del sistema de carga de aire. Se compara con el motor base, que utiliza un turbocompresor de flotación libre. Los resultados muestran una mejora significativa a bajas cargas del motor, donde el motor base tiene dificultades para proporcionar suficiente aire. Mientras que la velocidad de la turbina tiene poca influencia, la potencia del compresor reduce el consumo de combustible a bajas cargas. Sin embargo, a cargas medias, es necesario redimensionar la turbomáquina para lograr mejoras adicionales. A altas cargas, se requiere una optimización completa de todas las variables para reducir el consumo de combustible. El sistema híbrido eléctrico es particularmente efectivo en condiciones similares a las de un remolcador, donde predominan las bajas cargas, pero tiene menos impacto en los ferris ro-pax. A pesar del potencial del sistema híbrido, un turbocompresor completamente optimizado podría proporcionar mayores beneficios debido a la reducción de pérdidas. Estudios futuros podrían explorar la combinación de la adaptabilidad del sistema híbrido con un turbocompresor altamente eficiente para reducir las emisiones en todas las condiciones de carga.