Resumen de la tesis

A pesar del desarrollo en el post-tratamiento de los NOx en motores Diesel, el EGR (Recirculación de los Gases de Escape) continúa siendo una solución efectiva desde el punto de vista técnico y económico para cumplir las normativas anti-contaminantes presentes y futuras. Con el uso generalizado de los filtros de partículas, las desventajas tradicionales de los sistemas de EGR de baja presión, esto es, la durabilidad del compresor y el “intercooler”, se han reducido. Además, los sistemas de EGR de baja presión han adquirido un considerable interés recientemente por permitir llevar a cabo altas tasas de EGR manteniendo bajas temperaturas de admisión. 

Si bien la bibliografía acerca de los efectos de la recirculación de gases de escape en la combustión y las emisiones de los motores Diesel es particularmente extensa, poco hay publicado acerca de los efectos del EGR en los procesos de renovación de la carga, especialmente cuando se emplean circuitos de EGR de baja presión. Por este motivo, en esta tesis se examinan los efectos de ambos sistemas de EGR (alta y baja presión) en los procesos de renovación de la carga y en la sobrealimentación. 

En lo que respecta al impacto de la arquitectura del sistema de EGR en el proceso de renovación de la carga, el estudio se centrará tres factores principales: la capacidad de ambas arquitecturas para introducir masa en los cilindros, evaluada a partir del gasto de aire y la tasa de EGR, la eficiencia del proceso de renovación de la carga, determinada por el trabajo de bombeo, y finalmente, la capacidad de ambos sistemas de distribuir homogéneamente el EGR entre cilindros.

En lo concerniente a los efectos de la configuración del sistema de EGR en la sobrealimentación, en este trabajo se evalúan los efectos de los diferentes gastos a través de turbina y compresor, el acoplamiento que aparece entre los sistemas de EGR y TGV, y algunas estrategias de control del EGR y la turbina.

Puesto que la condensación de especies contenidas en el gas de escape es uno de los problemas más importantes de los sistemas de EGR de baja presión, en este trabajo se realiza un estudio específico de las condiciones en las que aparece la condensación y se proponen algunas estrategias para evitarla o paliar sus consecuencias.

Por último, el estudio de los efectos del sistema de EGR en las emisiones del motor se aborda en la sección final. En ella, tras el estudio del impacto de la temperatura de admisión y la dispersión del EGR en las emisiones, se evalúa el efecto global de la arquitectura del sistema de EGR en las emisiones del motor durante un ciclo de homologación NEDC.

Para alcanzar los objetivos de los estudios anteriores se han combinado técnicas experimentales y el modelado. En este sentido, a lo largo del presente trabajo se proponen algunos modelos, técnicas de medida y metodologías novedosas.