Estudio experimental y teórico de motores de encendido provocado convertidos a funcionamiento biocombustible gasolina-gas natural (2004)
Con la inclusión del gas natural en la canasta energética del transporte, se debe pensar en estudiar cómo afecta la conversión a gas natural el desempeño de un motor operando a diferentes condiciones ambientales y usando diferentes tipos de gases (composición). No obstante tener una experiencia de más de 15 años en esta línea en nuestra costa atlántica se han realizado muy pocas investigaciones al respecto, resaltando los trabajos hechos por entidades como Ecopetrol - ICP y la UPME y no se tienen estudios teóricos ni experimentales que apunten a la clarificación de los principales inconvenientes y ventajas relacionados con el uso del gas natural en vehículos con motores en modo biocombustible. Estudios hechos en la Universidad de Antioquia han mostrado como el uso de motores convertidos a funcionamiento gasolina - gas natural puede traer como consecuencia la presencia de fallas de origen térmico si no se analiza bien la combustión en dichos motores. La refrigeración, por ejemplo, es diferente al no involucrarse el calor de vaporización que se requiere originalmente para vaporizar la gasolina, lo que hace que la temperatura de admisión sea mayor. Otros aspectos tienen que ver con el tipo y energía de ignición y la composición del gas natural. Este informe presenta el trabajo hecho durante el periodo de año Sabático que me fue concedido por la Universidad Nacional de Colombia para el desarrollo del proyecto de investigación "ESTUDIO EXPERIMENTAL Y TEÓRICO DE MOTORES DE ENCENDIDO PROVOCADO CONVERTIDOS A FUNCIONAMIENTO BICOMBUSTIBLE GASOLINA - GAS NATURAL". La investigación pretende desarrollar un modelo matemático para estudiar teóricamente el comportamiento termodinámico del ciclo OTTO en motores que funcionan con gasolina o gas natural y evaluar experimentalmente la variación de algunos parámetros mecánicos, energéticos y ambientales, que intervienen en el funcionamiento de un motor a gasolina adaptado a funcionamiento con gasolina o con gas natural. Se muestra el diseño experimental y el montaje, los resultados y el modelo matemático planteado. Para el modelo desarrollado, se muestran las ecuaciones usadas y el algoritmo de solución propuesto. EI proyecto de investigación cuenta con la aprobación de la Universidad Nacional de Colombia y Colciencias, además de ser cofinanciado por EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN. Dos situaciones se presentaron durante el desarrollo del proyecto. EI decodificador angular, necesario para la medición del desplazamiento del cilindro del motor se rompió lo que impidió terminar los ensayos en su totalidad y por ende validar el modelo matemático. En el momento estamos a la espera del nuevo decodificador para terminar la experimentación. La otra situación se deriva de la pasantía realizada en la Universidad de Castilla la Mancha - España. Los investigadores de esta Universidad plantearon algunas sugerencias que consideramos válidas para mejorar el modelo. En el momento estamos implementando dichas sugerencias por lo que el modelo sufrirá algunas modificaciones (respecto al que se tiene actualmente).