Diseño y validación de un sistema para estudiar la combustión de motores de encendido provocado a partir de una máquina de compresión-expansión rápida

Abstract

[ES] En la actualidad, debido a las continuas restricciones en materia de emisiones de gases producidas por los motores para reducir los efectos dañinos en el medio ambiente, es necesario estudiar con detalle el proceso de combustión de los motores térmicos aún existentes. Con el fin de reducir algunas de las incertidumbres existentes en el comportamiento de la combustión en el motor real, es habitual trabajar con otro tipo de instalaciones en las que se tenga un mayor control de las condiciones de trabajo. En este sentido, una máquina de compresión-expansión rápida presenta la ventaja de poder controlar con precisión las condiciones termodinámicas y la composición en el interior del cilindro al inicio del proceso de compresión. Por ello, en el presente trabajo se propone diseñar una nueva configuración de la culata existente en dicha máquina para trabajar con sistemas de combustión de motores de encendido provocado de inyección directa. Posteriormente se instalará dicha culata en la máquina y se validará su comportamiento a partir de ensayos sin combustión en distintas condiciones.

[EN] The purpose of this essay is adapting this technology to the RCEM (Rapid Compression Expansion Machine) with the goal of proving if it is possible to implement a new cylinder head cover design and a set of trials which simulate combustion. After the analysis with the changes performed on RCEM, it has been proven that it is possible to successfully run those tests in a repetitive and reliable way. However, it exists a high impact on the produced turbulence during the combustion process.

[CA] Aquest treball busca adaptar aquesta tecnologia a la RCEM (Rapid Compression Expansion Machine) amb l’objecte de comprovar si és possible la implementació mitjançant el disseny d´una nova culata i d´un conjunt d´assajos en els que es simula la combustió. Després de l’anàlisi del comportament dels canvis realitzats a la RCEM, s´ha comprovat que si és possible dur a bon terme assajos d´una forma repetitiva y fiable. No obstant presenta una gran influència de la turbulència durant el procés de la combustió.