Estudio del encendido por plasma de mezclas de gasolina y diésel y su influencia sobre el desarrollo de la combustión y formación de contaminantes

Abstract

[ES] El presente trabajo plantea la aplicación de un sistema de generación de plasma mediante un laser pulsado, para reemplazar a la bujía convencional en motores de combustión interna alternativos. Este sistema permite cambiar, además del instante de encendido, su posición espacial de forma simple. Esto permitiría adaptar la posición de encendido a zonas de la cámara de combustión más favorables, dependiendo de las condiciones de funcionamiento del motor. Se espera que esto pueda influir notablemente en las prestaciones y la eficiencia del motor. Este sistema de encendido se va a poner en práctica en una instalación de alta presión y alta temperatura, capaz de alcanzar condiciones termodinámicas semejantes a las que se dan en la cámara de combustión de un motor de encendido por compresión. En estas condiciones, se van a evaluar tanto la influencia de la posición del plasma como el instante en el que se genera sobre el desarrollo de la combustión y la formación de hollín. Además, se ha decidido emplear gasolina y diésel convencionales, así como mezclas de estos para estudiar también la interacción de combustibles con distintas propiedades con el sistema de encendido. La instalación en la que se va a realizar el trabajo consta de accesos ópticos, que permiten visualizar todos los fenómenos que ocurren en su interior. Por ese motivo, el estudio de la combustión y formación de hollín se va a realizar principalmente mediant

[EN] Current work proposes the application of a plasma generation system by means of a pulsed laser, to replace the conventional spark plug used in reciprocating internal combustion engines. The system allows modifying easily not only the ignition timing but also its position. It allows to adapt the ignition position to more adequate combustion chamber areas, depending on the engine operation conditions. It is expected that this will remarkably influence engine performance and efficiency. The ignition system is going to be applied to a high-pressure and high-temperature vessel, being able to reach thermodynamic conditions similar to those found at the combustion chamber of a compression ignition engine. Under these conditions, the influence of position and timing of the plasma are over combustion development and soot formation is going to be evaluated. Furthermore, it has been decided to use conventional gasoline and diesel fuels as well as different mixtures of them. The purpose is studying also the interaction between different fuel properties and the ignition system. The facility has optical accesses, which allow visualizing all phenomena that takes place inside. For this reason, the combustion and soot formation study is going to be performed mainly through the application of optical techniques. These are based on the analysis of radiation emitted by combustion and its interaction with the different species formed.