Desarrollo de un modelo de dispación del tumble para la determinación de la transmisión de calor en cámara de un motor Diesel 2T de pequeña cilindrada y altas prestaciones

Abstract

Este proyecto final de grado versa sobre la caracterización de la transmisión de calor dentro del cilindro de un motor de combustión interna alternativo. En la actualidad, este fenómeno está en constante estudio por las empresas automovilísticas y los centros de investigación relacionados con el tema, ya que los objetivos primordiales en los nuevos conceptos de motores son reducir el consumo de combustible por el creciente precio del petróleo y la emisión de contaminantes por las normativas cada vez más restrictivas que se imponen. Conociendo y analizando la transmisión del calor a las paredes del cilindro es posible conseguir mejoras en las prestaciones del motor que conduzcan a cumplir estos objetivos. En las últimas décadas, los motores Diesel han cobrado extrema importancia debido a que se han convertido en la elección más eficiente para la automoción cotidiana. Este hecho hace que la investigación se vuelque a la comprensión y mejora de este tipo de motores, por encima de los tradicionales motores de gasolina. Por otro lado, debido a la necesidad de buscar nuevas formas de reducir el consumo y las emisiones se han desarrollado nuevos conceptos de motores para uso general en automoción. Se tiende a reducir el tamaño del motor lo máximo posible (downsizing) así como elegir otras estrategias de diseño de las comúnmente tomadas, como cambiar el ciclo del motor o modificar su geometría. En este documento se pretende estudiar y modelar la transmisión de calor en un nuevo concepto de motor Diesel 2T de pequeña cilindrada, con la particularidad de que el aire al entrar en el cilindro tiene un pronunciado movimiento tumble, que se caracteriza por la aparición de un torbellino que gira entorno a un eje perpendicular al del cilindro, pese a ser un fenómeno más típico de los motores de gasolina. Una vez analizado este motor, se propone un modelo de transmisión de calor de aplicación general que tiene en cuenta la velocidad del gas inducida por la elevada contribución del tumble.