Contribución al estudio de la combustión a través del diagnóstico de la señal de presión en motores de encendido provocado
- Autores: Pedro Gabana Molina
- Directores de la Tesis: Andrés Melgar Bachiller (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Valladolid ( España ) en 2025
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María del Pilar Dorado Pérez (presid.), César Chamorro Camazón (secret.), Miguel Carmona Cabello (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Industrial por la Universidad de Valladolid
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: UVADOC
- Resumen
En los últimos años se ha visto incrementada la preocupación de la sociedad por los efectos del cambio climático en la vida de las personas. Uno de los mayores problemas causantes del cambio climático es el aumento de las emisiones de CO2. Entre las causas del aumento de las emisiones de CO2 está la obtención de energía a partir de combustibles fósiles. En el consumo de energía final, una gran parte se emplea en el sector transporte. Una opción para la reducción del efecto del sector transporte en el cambio climático es la descarbonización del sector. Una posible alternativa para la descarbonización del sector de la automoción es el uso de nuevos combustibles con bajo o nulo contenido en carbono en motores de combustión interna alternativos. Esta opción es interesante porque permitiría aprovechar la infraestructura actual y el conocimiento de la industria en la tecnología de los motores de combustión.
Dentro del ámbito de los combustibles con bajo o nulo contenido en carbono el hidrógeno es un gas que podría utilizarse como combustible en motores de combustión interna alternativos. El hidrógeno en su proceso de combustión no genera CO2, además se puede obtener mediante electrólisis del agua empleando energía renovable con un impacto de emisiones de CO2 prácticamente nulo. Por otro lado, el gas natural genera menos emisiones de CO2 por unidad de energía producida que los combustibles convencionales (gasóleo y gasolina). Además, es posible obtener combustibles con propiedades similares al gas natural (como el biogas) cuyo impacto en emisiones de CO2 tras su combustión sea nulo.
Sin embargo, el uso de nuevos combustibles en motores de combustión interna requiere la adaptación de los equipos y de los motores que actualmente se utilizan ya que las propiedades de estos fluidos son diferentes que las de los combustibles convencionales. En el Grupo de Investigación Reconocido de Motores y Energías Renovables de la Universidad de Valladolid llevan años trabajando en el estudio del proceso de combustión en motores de combustión interna alternativos. En los últimos años han llevado a cabo una línea de investigación centrada en el estudio de la combustión premezclada en motores de encendido provocado aplicada a nuevos combustibles.
A la vista de lo expuesto anteriormente, esta tesis se centra en aportar contribuciones a la línea de investigación, siendo el objetivo último de esta predecir el proceso de combustión en función de las condiciones operativas del motor. Estos modelos predictivos pueden ser utilizados como complemento a modelos de motores para predecir prestaciones de nuevos motores funcionando con nuevos combustibles.
Para el desarrollo de esta tesis se han analizado ensayos experimentales en dos instalaciones diferentes con diferentes motores funcionando con diferentes combustibles. Los resultados experimentales se han procesado combinando técnicas desarrolladas en esta tesis junto con metodología ya existente en la literatura. La metodología se centra en gran medida en el procesado de los registros de presión en cámara de combustión en motores de combustión interna alternativos para obtener información del proceso de combustión.
Entre los resultados obtenidos se puede destacar que se ha conseguido relacionar la velocidad de combustión con variables termo fluido mecánicas que se dan dentro de la cámara de combustión. Los resultados han permitido ampliar el conocimiento sobre el proceso de combustión en motores de combustión interna alternativos y ampliar la línea de investigación. También ponen en relieve que es posible predecir el proceso de combustión en estos motores a partir de las condiciones de funcionamiento.
