Estudio de la combustión "dual fuel" de mezclas de gasolina y diésel en un motor óptico de encendido por compresión

Abstract

[ES] Actualmente, uno de los objetivos principales en el ámbito de los motores de combustión interna alternativos es la reducción de emisiones contaminantes. Estudios recientes han demostrado que nuevos conceptos de combustión basados en la combinación de combustibles de distinta reactividad producen un mayor rendimiento térmico y menos emisiones contaminantes que los respectivos combustibles utilizados individualmente. Siguiendo esta línea de trabajo se plantea el análisis, en un motor óptico de encendido por compresión, de la influencia de la distinta proporción en la que se mezclan diésel y gasolina sobre diferentes parámetros relativos a la combustión. Se han considerado cuatro mezclas de diésel y gasolina en diferentes proporciones. Las medidas del retraso de encendido y de liberación de calor se realizaron con las medidas de presión del motor, la longitud de despegue de llama se observó mediante quimioluminiscencia de OH y la formación de hollín se estudió mediante dos técnicas: luminosidad natural y extinción de luz. La luminosidad natural permite observar de forma cualitativa la producción de hollín y la extinción de luz permite cuantificar la intensidad de la radiación que la aparición de hollín ha generado. Los resultados muestran que a mayor porcentaje de gasolina en la mezcla mayor es el retraso de encendido y la longitud de despegue de llama, de modo que se favorece la mezcla de aire-combustible resultando en una menor producción de hollín. Sin embargo, debido a la baja reactividad de la gasolina el desarrollo posterior de la combustión es deficiente en algunas condiciones de funcionamiento.

[EN] Currently, one of the main objectives in the field of alternative internal combustion engines is the reduction of polluting emissions. Recent studies have shown that new combustion concepts based on the combination of diferent reactivity fuels produce a higher thermal eficiency and lower pollutant emissions than the respective fuels used individually. Following this line of work, the analysis of the in uence of the different proportion in which diesel and gasoline are mixed on different parameters related to combustion in a direct injection compression ignition engine is proposed. The analysis focuses on four blends of diesel and gasoline in which the diesel represent 100 %, 70 %, 50% and 30% of the mixture. The parameters to be analyzed in each of these cases are the ignition delay, the lift-off length, the heat released and the soot formation. The analysis is based on the use of different techniques applied to an optical engine. The measurements of the ignition delay and heat release were made with the engine pressure measurements, the lift-off length was observed by OH chemiluminescence and the soot formation was studied by two techniques: natural luminosity and light extinction imaging. Natural luminosity allows to observe qualitatively soot production and light extinction imaging allows to quantify it. The results show that, the greater the percentage of gasoline in the mixture, the greater the ignition delay and lift-off length, so the air-fuel mixture is enhanced, resulting in a lower production of soot. However, due to gasoline low reactivity, the subsequent development of combustion is deficient in some operating conditions.