Simulación CFD de una tobera de inyección GDi en condiciones de motor real

Abstract

With the goal of reducing fuel consumption and emissions, direct gasoline injection is becoming a trend in automotive internal combustion engines. In the past, gasoline was pre-mixed with air before injecting the mixture into de combustion chamber. However, direct injection allows faster combustion process, improving the engine performance. Thus, the study of air-fuel mixing is fundamental. In that case, new phenomena appear due to the nature of the fuel, such as flash boiling. Nowadays, computational tools, concretely, computational fluid mechanics software CONVERGE, are very useful to analyze those phenomena. That is the reason why the objective of this work is to study the injection process focusing on nozzle flow of gasoline direct injection by using computational tools.

Con el objetivo de reducir en consumo de combustible y la emisión de contaminantes, la inyección directa de gasolina se está aplicando cada vez más en los motores de combustión interna alternativos. Tradicionalmente la gasolina se mezclaba con el aire en una pre-cámara y luego se introducía en la cámara de combustión, sin embargo, una inyección directa permite un proceso de combustión más rápido, por tanto, mejorar las prestaciones del motor. El estudio del proceso de mezcla con el aire en este caso es fundamental. Debido a las características propias de la gasolina, aparecen fenómenos nuevos como puede ser el `flash-boiling¿. Las herramientas computacionales disponibles hoy en día, en concreto el software de mecánica de fluidos computacional CONVERGE, resultan de gran utilidad para estudiar estos fenómenos. Por ello, el objetivo de este trabajo es el estudio del proceso de inyección en el interior de las toberas mediante herramientas computacionales.