MODELADO CFD DEL PROCESO DE COMBUSTIÓN EN UN MOTOR DIÉSEL DE PEQUEÑA CILINDRADA

Abstract

[ES] El objetivo principal de la siguiente investigación ha consistido en analizar el proceso de combustión en un motor Diesel de tamaño medio, para posteriormente estudiar las emisiones que en él se generan. Para ello, se va a utilizar la información disponible del motor tanto de tipo experimental como la obtenida a partir del modelo CFD correctamente ajustado. Con la intención de conseguir dicho objetivo, se ha seguido una estructura secuencial en la que en primer lugar se describirá y analizará el proceso de combustión para dos puntos de funcionamiento característicos del mapa motor, plena y baja carga, a partir de la evolución de la presión en el interior del cilindro y la tasa de liberación de calor, combinando datos experimentales con teóricos. A continuación, con la intención de verificar si el modelo CFD del motor está bien ajustado a la información experimental y puede ser utilizado en los posteriores análisis de la investigación, se comparan la presión y el calor liberado durante el proceso de combustión y se analizan las diferencias entre ambas. Finalmente, en la última parte de este documento, se irán modificando diferentes aspectos del motor en el modelo CFD correctamente ajustado (geometría, formación de la mezcla, mecanismo químico) con la intención de comprobar la sensibilidad del proceso de combustión en cuanto a emisiones contaminantes generadas, presión en el cilindro y cantidad de calor liberado.

[EN] The main objective of the following study has been to analyze the combustion process in a diesel engine of medium size, to later study emissions generated therein. To do this, i am going to use the information from the experimental case and from the CFD model correctly adjusted. With the intention to achieve this objective, i have followed a sequential structure in which first will describe and analyze the combustion process for two characteristic performance points from the engine mapping, full and low load, from the evolution of the pressure inside the cylinder and the heat release rate, combining experimental data with theoretical. Then, with the intention of checking whether the engine CFD model is well adjusted to the experimental data and can be used in subsequent analyzes of the investigation, the pressure and the heat released during the combustion process are compared and analyzed the differences between them. Finally, in the last part of this document, they will be modified different aspects of the engine in the CFD model correctly adjusted (geometry, mixture formation, chemical mechanism) in order to check the sensitivity of the combustion process in terms of emissions generated, cylinder pressure and amount of heat released.