Estudio de nuevos biocombustibles mezclados con gasolina en un motor de combustión interna de laboratorio

Abstract

El presente proyecto surge de la necesidad de buscar nuevos combustibles más respetuosos con el medio ambiente y la sociedad. Los biocombustibles son una de las alternativas que, a corto plazo, pueden solventar o ayudar con los problemas causados por el uso de combustibles fósiles. Por ello, este proyecto sigue con la línea de investigación, desarrollada en el Laboratorio de Motores térmicos de la ETSI Industriales en la Universidad Politécnica de Madrid, sobre el estudio de los biocombustibles más prometedores que se pueden utilizar en un motor de combustión de encendido provocado. El motor CFR, en el cual se centra este estudio, ofrece un gran abanico de posibilidades para analizar el comportamiento de estos biocombustibles. Así, este estudio compara los distintos parámetros de combustión de un motor CFR de encendido provocado que se obtienen a partir de biocombustibles formados por diversos porcentajes de butanol o etanol junto con gasolina. Todo ello nunca se había estudiado antes para motores de este tipo en el laboratorio. Para llevar a cabo un análisis más completo del comportamiento del motor frente a estos tipos de biocombustibles y lograr mejores resultados se realizaron ensayos con tres ángulos de avance de encendido distinto y seis dosados relativos distintos cercanos a uno. Entre los parámetros analizados se encuentran la velocidad media del frente de llama, el calor liberado total, la presión media indicada y el rendimiento indicado. Además, también se llevó a cabo la medición de las emisiones contaminantes para valorar si se cumple el propósito de disminución del impacto ambiental de estos biocombustibles frente a los combustibles fósiles utilizados hoy en día. Con todo ello, los resultados obtenidos son positivos y arrojan esperanza sobre el objetivo de lograr acabar con los combustibles tradicionales. Esto ocurre especialmente en el caso del butanol, ya que se observa que cuanto mayor es la presencia de butanol en el biocombustible, más mejoría se produce en los parámetros de combustión. Por último, previo al inicio del estudio, se investigó la influencia de las condiciones atmosféricas en el motor CFR con el objetivo de aumentar la precisión de las medidas obtenidas en el transcurso del mismo. De tal manera, se pudo determinar, además de su magnitud, que existía una influencia de la humedad relativa y la temperatura ambiente en la relación combustible-aire por. Sabiendo esto, se cambió la rutina de ensayos aumentando el número de mediciones de estas variables para así mantenerlas controladas en todo momento con el fin de evitar la desviación de las mismas.