Desarrollo de una metodología 1-D para evaluar el proceso de combustión en pre-cámaras activas

Abstract

[ES] Los motores de gas para generación de energía están ocupando cada vez mayores cuotas de mercado con respecto a los motores diésel. Con el fin de poder cumplir con las normativas anticontaminantes, la combustión lean ofrece una solución que permite mantener el rendimiento del motor a la vez que se reducen las emisiones contaminantes. Sin embargo, las mezclas muy pobres afectan a la estabilidad de la combustión. En este sentido, el uso de una precámara activa se presenta como una estrategia para mejorar el encendido de la mezcla. El objetivo de este trabajo es analizar la combustión y sus efectos sobre las emisiones contaminantes en un motor de configuración precámara activa empleado para generación, que opera a diferentes cargas, relaciones aire-combustible y tiempos de chispa. Para abordar este objetivo, se llevan a cabo ensayos experimentales en un motor de investigación para tres diámetros de orificio de precámara y se hace uso de una herramienta de modelado 1-D para realizar un análisis termodinámico de las condiciones de la precámara.

[EN] Gas engines for power generation are increasing their market shares with respect to diesel engines. To fulfill with emissions regulations, lean combustion offers a solution that allows to maintain engine performance while reducing polluting emissions. However, leaner mixtures affect the combustion stability. In this sense, the use of an active pre-chamber is presented as a strategy to improve the ignition of the mixture. The objective of this work is to analyze the combustion and its effects on polluting emissions in an active pre-chamber configuration engine used for generation, operating at different loads, air-fuel ratios and spark times. To address this objective, experimental tests are carried out on a research engine for a pre-chamber with three different hole diameters and a 1-D modeling tool is used to perform a thermodynamic analysis of prechamber conditions.