Estudio de la combustión en un motor de gasolina

Abstract

El siguiente trabajo utiliza un modelo de combustion de dos zonas para estudiar particularidades del proceso de combustion en un motor de gasolina, se analiza el ciclo de potencia a partir de valores de presion medidos en el cilindro de un motor con relacion de compresion 8.5, girando a 1800 rpm y consumiendo mezclas combustible aire relativas: 0.82, 0.84, 0.88, 0.92, 0.97 y 1.01. A pesar del control sobre los consumos de aire y combustible los datos de presion mostraron tendencias de dispersion ciclica, observandose en los diagramas de presion-volumen un efecto negativo mayor cuando el motor funciono con mezclas pobres. Con archivos de presion correspondientes a 30 ciclos de trabajo se calcularon: perfiles de fraccion de masa quemada, duracion del proceso de combustion, velocidad de quemado, crecimiento del radio de la llama y algunos indices representativos del quemado en funcion de la riqueza de la mezcla. El programa de computacion escrito para determinar los perfiles de masa y velocidad de quemado en funcion de la riqueza de la mezcla maneja las ecuaciones basicas de Primera Ley de la Termodinamica, continuidad y gases ideales; emplea rutinas para el calculo de la composicion y propiedades de la mezcla de trabajo; usa la ecuacion de Annand como modelo para la transferencia de calor; y utiliza relaciones matematicas entre los parametros fisicos riqueza, densidad, presion, temperatura y fraccion de gases residuales. En los resultados se nota que cuando el motor consume mezclas pobres los procesos de combustion presentan una duracion muy prolonga durante la carrera de expansion, lo que ocasiona ciclos de potencia que: tienen baja eficiencia, muestran mucha inestabilidad, tienen bajas velocidades de quemado y exhiben un aumento importante en la perdida de potencia.