Desenvolupament i aplicació d'un model unidimensional per a la predicció de dolls dièsel d'injecció directa en condicions inertes i reactives

Abstract

Consulta en la Biblioteca ETSI Industriales (5683)

[CA] Els últims anys s'han caracteritzat per una transformació importantísima en el sector de l'automoció, centrant els seus principals avanços en el motor. Aquesta ha estat originada en part per les legislacions de duresa creixent quant a contaminants, sorolls, etc. i per la demanda de majors prestacions per part dels usuaris. El motor dièsel d'injecció directa ha estat, dintre dels motors de combustió interna alternatius, el que més ha evolucionat, abastant camps en els quals abans no existia. Fins fa escassos anys el mercat dels motors dièsel d'injecció directa només se centrava en el transport pesat i en motors marítims o de producció d¿energia elèctrica, és a dir, motors de gran cilindrada. Al començar a implantar-se en motors d'automòbils turismes, per a aprofitar les característiques favorables que demostrava en els motors de gran cilindrada, es van haver de condicionar a les característiques d'aquesta nova ubicació. En els turismes es requereixen cilindrades petites, amb règims de gir prou elevats per a que la potència específica siga l'adequada. Aquestes característiques repercuteixen en el temps disponible per a tot el procés que ha de seguir el combustible (injecció, atomització, evaporació, mescla i combustió), sent molt menor. A més, una menor cilindrada implica que el motor siga menys adiabàtic, dificultant el procés de combustió. Per tot això s'han desenvolupat sofisticats sistemes d'injecció que realitzen la seua comesa en el menor temps possible, possibilitant la implantació d'aquesta filosofia en motors de menor cilindrada. Cal assenyalar que el procés d'injecció-combustió és el procés crític d'aquests motors, i el seu coneixement és fonamental per al seu control. Per aquesta raó l'enteniment de l'estructura i l'evolució del doll dièsel serà primordial per a la utilització d'aquests motors. En els últims anys s'han incrementat els esforços aplicats al modelatge matemàtic, a causa d¿un augment de les prestacions dels ordinadors i al reconeixement de les seues bondats. El model matemàtic és el conjunt de les equacions que regeixen el comportament de la termo-fluido-dinàmica del doll d'injecció en contacte amb el seu entorn, resoltes numèricament per un computador. Aquests models permeten un millor enteniment dels processos que reproduïxen. Tot el que s¿acaba de dir serveix de marc per a aquest projecte final de carrera. En la realització s'estableixen dos objectius principals: - Servir de mitjà a l'autor per a l'obtenció del títol d'Enginyer Industrial, en l'Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials de la Universitat Politècnica de València, al constituir el mateix el seu Projecte Final de Carrera. - Realitzar un model unidimensional predictiu del comportament del doll dièsel d¿injecció directa que done servei al Departament de Màquines i Motors Tèrmics en la seua labor investigadora. Per a dur a terme aquest objectiu s¿implementarà un codi que, de manera simplificada, reproduïsca els paràmetres influents i calcule les propietats d¿interès per a l¿estudi del procés de mescla i combustió del combustible amb l¿aire.