Análisis fluidodinámico de un sistema de recirculación de gases de escape para un motor de encendido provocado sobrealimentado

Abstract

[ES] Durante toda la vida de los motores de combustión interna alternativos ha existido la necesidad de promover su continuo desarrollo para mejorar y optimizar las prestaciones, obteniendo así grandes y novedosos avances tecnológicos a un ritmo frenético. No obstante, en los últimos a ̃nos, la motivación por parte de los fabricantes ha incluido asu vez la necesidad de cumplir con las estrictas normativas de contaminación y garantizar la homologación de sus modelos. Frente a este planteamiento, los actuales motores MCIA requieren cada vez una mayor eficiencia para conseguir así una reducción tanto del consumo como de las emisiones contaminantes. Con este fin, una de las posibles estrategias a implementar es el uso sistemas de recirculación de gases de escape externa, abreviados como EGR. El uso de esta técnica está ya muy extendido en los motores diésel de encendido por compresión: al introducirgases de escape previamente enfriados en la cámara de combustión, los cuales poseen una alta capacidad calorífica, se consigue disminuir las temperaturas alcanzadas dentro del motor y, de este modo, evitar la formación de los óxidos de nitrógeno (NOx).En los motores de encendido provocado, sin embargo, el EGR usado para disminuirlos NOxno justifica su implementación, ya que, al trabajar en dosado estequiométrico,pueden hacer uso de catalizadores que evitan que esos óxidos de nitrógeno lleguen a salir al exterior. No obstante, el uso de EGR en este tipo de motores puede tener, además,otra serie de ventajas como la disminución del riesgo de autoencendido espontáneo al trabajar con temperaturas dentro del cilindro inferiores, lo que permite avanzar el encendido y centrar mejor la combustión; la posibilidad de trabajar con aperturas de la válvula de mariposa mayores que reducirán la estrangulación a bajas cargas y, por tanto, las pérdidas de bombeo; o la posibilidad de prescindir del enriquecimiento a altas cargas, entre otros. Todas estas mejoras supondrán, en mayor o menor medida,una disminución del consumo de combustible y por consiguiente, una disminución de las emisiones de CO2.Por tanto, el objetivo de este trabajo de fin de grado consiste en estudiar la influenciadel uso de EGR, en concreto de baja presión, en las prestaciones de un motor de encendido provocado de inyección directa y turbosobrealimentado mediante simulaciones,tanto estacionarias como transitorias, haciendo uso del software comercialGT-Powerde Gamma Technologies.