Estudio teorico-experimental para la mejora del proceso de inyección en condiciones realistas de motor

Abstract

Existe una tendencia actual consistente en incrementar la presión de inyección para la reducción de emisiones contaminantes. En el presente Trabajo Fin de Grado se ha desarrollado un estudio teórico-experimental acerca de la influencia de la presión de inyección en motores Diésel y sobre los elementos mediante los que se regula. En primer lugar, la problemática de que las bombas de inyección actuales de tipo rotativo son incapaces de alcanzar presiones de trabajo superiores a 3200 bar hacen necesario el planteamiento de una novedosa bomba de accionamiento neumático capaz de alcanzar 4000 bar. Además, se pretende verificar que sus resultados sobre parámetros condicionantes de la combustión son coherentes con las tendencias teóricas. Así, se comprueba que se pueden utilizar ambas indistintamente para agilizar la instalación y puesta en marcha de los posteriores ensayos experimentales.

Para ello, han sido medidos los parámetros de penetración y ángulo de apertura de chorro en la bomba rotativa modelo CP3 y la bomba neumática modelo HPAP-40-4E-SE. Las técnicas ópticas de Mie Scattering y Schlieren han sido aplicadas para medir la fase líquida y vapor respectivamente. Sin embargo, aparece un problema de neblina en las imágenes y se proponen dos posibles soluciones. Por una parte, se aumenta la temperatura ambiente dentro del rango no evaporativo; y por otra, se aumenta el tiempo entre inyecciones para permitir a la instalación renovar el aire antes de la segunda inyección.

Tras el procesamiento de los datos, se confirma siguiendo las tendencias teóricas de la literatura que la penetración del chorro aumenta con la presión de inyección y que ambos modelos de bombas se pueden emplear indistintamente. Además, se descubre que la neblina falsea los resultados de ángulo de apertura, por lo que es necesario emplear alguna técnica para reducirla. De las probadas, se comprueba que la renovación del aire entre repeticiones es la más efectiva.