Efecto del precalentamiento del aire de admisión en el rendimiento y las emisiones de un motor diésel que utilice...

Área de la Ciencia:

• Soluciones energéticas sostenibles
• Ingeniería de la combustión
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La creciente preocupación por el agotamiento de los combustibles fósiles y la contaminación ambiental impulsa la búsqueda de combustibles renovables en el transporte.
• El biodiésel y el etanol son prometedores para reducir la dependencia del diésel convencional y reducir las emisiones.
• Los desafíos en la compatibilidad del combustible y la eficiencia de la combustión dificultan la adopción generalizada de los biocombustibles en los motores diésel.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos combinados del precalentamiento del aire de admisión y de las mezclas de combustible ternario diésel-biodiésel-etanol sobre el rendimiento y las emisiones del motor.
• Evaluar las mezclas de biodiésel y etanol de semillas de algodón (B20E10, B30E10, B40E10) en condiciones ambientales y de aire de admisión precalentado.
• Evaluar el impacto en la eficiencia térmica del freno (BTE), el consumo de combustible específico del freno (BSFC) y las emisiones de gases (CO, HC, NOx, CO2).

Principales métodos:

• Realizó experimentos con un motor de ignición por compresión de un solo cilindro utilizando mezclas ternarias de diésel, biodiésel y etanol.
• Temperatura del aire de admisión variada entre ambiente (25 °C) y precalentado (51 °C).
• Indicadores clave de rendimiento medidos, incluidos BTE, BSFC y emisiones (CO, HC, NOx, CO2).

Principales resultados:

• El precalentamiento del aire de admisión mejoró la eficiencia de la combustión, reduciendo el BSFC hasta en un 11,11% y aumentando el BTE en un 4,28%.
• Las emisiones de CO y HC se redujeron significativamente en todas las mezclas de combustibles probadas.
• Las emisiones de NOx aumentaron con el aire precalentado debido a las temperaturas más altas dentro del cilindro; B20E10 mostró el mejor rendimiento general y perfil de emisiones.

Conclusiones:

• El precalentamiento del aire de admisión es una estrategia rentable para mejorar el rendimiento y reducir las emisiones de mezclas de combustibles renovables en los motores diésel existentes.
• Las mezclas de biodiésel y etanol de semillas de algodón, en particular B20E10, ofrecen una vía viable para una combustión más limpia y una diversificación de la energía.
• Los resultados apoyan la aplicación práctica de la adopción local de biocombustibles para la seguridad energética y la sostenibilidad ambiental, especialmente en entornos con pocos recursos.