Simulación CFD del proceso de atomización y mezcla de un inyector GDi en condiciones de motor real

Abstract

[ES] Con el objetivo de reducir en consumo de combustible y la emisión de contaminantes, la inyección directa de gasolina se está aplicando cada vez más en los motores de combustión interna alternativos para conseguir un proceso más eficaz. Muchos sistemas de inyección han evolucionado en estos últimos años siendo las técnicas de CFD fundamentales para tal desarrollo. Tradicionalmente, la gasolina se mezclaba con el aire en una pre-cámara y luego se introducía en la cámara de combustión, sin embargo una inyección directa permite un proceso de combustión más rápido, por tanto, mejora las prestaciones del motor. En este caso, el estudio del proceso de mezcla con el aire es fundamental. Debido a las características propias de la gasolina, aparecen fenómenos nuevos como puede ser el spray collapse. Las herramientas computacionales disponibles hoy en día, en concreto el software de mecánica de uidos computacional CONVERGE, resultan de gran utilidad para estudiar estos fenómenos. Por ello, el objetivo de este trabajo es el estudio del proceso de atomización y mezcla mediante herramientas computacionales.

[EN] With the goal of reducing fuel consumption and emissions, direct gasoline injection is becoming a trend in automotive internal combustion engines. In the past, gasoline was pre-mixed with air before injecting the mixture into de combustion chamber. However, direct injection allows faster combustion process, improving the engine performance. Thus, the study of air-fuel mixing is fundamental. In that case, new phenomena appear due to the nature of the fuel, such as spray collapse. Nowadays, computational tools, concretely, computational fluid mechanics software CONVERGE, are very useful to analyze those phenomena. That is the reason why the objective of this work is to study the atomization and mixing of gasoline direct injection by using computational tools