Simulación CFD de la inyección y combustión con sistema dual-fuel en un MCI heavy-duty

Abstract

A Espanya, el 96 \% dels vehicles pesats utilitzen com a combustible principal el dièsel, això és degut a la millor relació eficiència-cost en comparació amb l'altre tità dels combustibles, la gasolina. D'altra banda, cada vegada més augmenten les restriccions per a l'ús del dièsel causa dels seus alts ratios d'emissions. Això ha fet que els motors dièsel es vagin perfeccionat i millorat a mesura que el setge legislatiu s'estreny, d'aquesta manera s'han aconseguit grans avenços en aquest camp. Però, ¿que passa amb tots els vehicles que ja es troben en funcionament? La modificació del motor dièsel per funcionar amb gasos liquats del petroli és una de les millors opcions. Però, ¿que combustible té major eficiència i menor ratio d'emissions? Quin és el percentatge de dièsel que s'ha de seguir utilitzant? El present treball realitza una comparativa entre el motor dièsel i el motor dual-fuel utilitzant com a combustible el propà. Per a això s'utilitza com a eina principal de treball, les simulacions fluid dinàmiques (CFD).

En España, el 96\% de los vehículos pesados utilizan como combustible principal el diésel, esto es debido a la mejor relación eficiencia-coste en comparación con el otro titan de los combustibles, la gasolina. Por otro lado, cada vez más aumentan las restricciones para el uso del diésel debido a sus altos ratios de emisiones. Esto ha hecho que los motores diésel se vayan perfeccionado y mejorado a medida que el cerco legislativo se estrecha, de esta forma se han conseguido grandes avances en este campo. Pero, ¿que sucede con todos los vehículos que ya se encuentran en funcionamiento? La modificación del motor diésel para su uso con gases licuados del petroleo es una de las mejores opciones. Pero, ¿que combustible tiene mayor eficiencia y menor ratio de emisiones? ¿cuál es el porcentaje de diésel que se tiene que seguir utilizando? El presente trabajo realiza una comparativa entre el motor diésel y el motor dual-fuel utilizando como combustible el propano. Para ello se utiliza como herramienta principal de trabajo, las simulaciones fluido dinámicas (CFD).

In Spain, 96\% of heavy vehicles use diesel as their main fuel. The main reason for this is its better efficiency-cost ratio compared to the other titan fuel: petrol. On the other hand, restrictions on the use of diesel are increasing due to its high emission ratios. This has caused continuous refinements and improvements of diesel engines parallel to a tightening of the legislative fence, what constitutes great progress in that area. But what about all the vehicles that are already in operation? Modifying the diesel engine in order that it can be used together liquefied petroleum gases is one of the best options. But which fuel has the highest efficiency and the lowest emissions? Which is the optimal percentage of diesel that ought to be used? The present work makes a comparison between the diesel engine and the dual-fuel engine using propane as fuel. The main working tool used for the project is the computational fluid dynamics (CFD).