Diseño y validación de una línea de recirculación de gases de escape para un motor de encendido provocado de aspiración natural

Abstract

[ES] Dentro de la estrategia de electrificación de las plantas propulsivas de vehículos se evalúa el uso de motores de encendido provocado de aspiración natural como forma de contener el coste respecto a los motores sobrealimentados actualmente mayoritarios. No obstante, la implementación de sistemas de recirculación de gases de escape es crítica ya que debe garantizar una alta capacidad de recirculación y una distribución adecuada del gas recirculado a los distintos cilindros sin afectar la respuesta acústica del motor. En el presente estudio se propone diseñar y validar dos sistemas con distinta geometría de la inyección del gas de escape recirculado a la admisión del motor, que serán posteriormente utilizados para estudir los aspectos de distribución y acústica mencionados. En este sentido, se refinará el diseño de ambos circuitos junto con su instrumentación, teniendo en cuenta aspectos mecánicos y de fabricación así como su funcionalidad. Una vez construidos e instalados en un banco de ensayos, se realizará un estudio experimental del comportamiento de ambos sistemas en condiciones de carga parcial del motor a disitntos regímenes de giro, evaluando de forma preliminar las prestaciones de los mismos.

[EN] As part of the strategy to electrify the powertrains of vehicles, the use of naturally aspirated engines with spark ignition is being evaluated as a way to contain costs compared to the currently majority turbocharged engines. However, the implementation of exhaust gas recirculation systems is critical as it must guarantee a high recirculation capacity and an adequate distribution of the recirculated gas to the different cylinders without affecting the acoustic response of the engine. In the present study, it is proposed to design and validate two systems with different geometry of the injection of recirculated exhaust gas into the engine intake, which will be subsequently used to study the aspects of distribution and acoustics mentioned. In this sense, the design of both circuits will be refined together with their instrumentation, taking into account mechanical and manufacturing aspects as well as their functionality. Once built and installed on a test bench, an experimental study of the behavior of both systems under partial load conditions of the engine at different speed regimes will be carried out, preliminarily evaluating their performance