Tecnologa HCCI: Reduccin de Emisiones
Vehiculares con Utilizacin de Gasolina en
Motores ciclo Diesel
Juan Jos Miln Guzman
Sergio L. Braga (PUC Rio, Brasil)
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
INTRODUCCIN
Preocupacin por el Medio Ambiente
Emisiones contaminantes (CO2, NOx, CO, SOx, HC y MP)
Vehculo automotor Fabricantes de automviles Mejorar proceso de combustin y minimizar la
emisiones de gases de escape al exterior
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
Combustin de baja temperatura permitiendo que los motores de ciclo Diesel operen com otros combustibles (alcohol etlico, gasolina, GNV, etc.) : AUTO-IGNICIN eficiencia elevada bajas emisses.
Combustibles renovables de segunda generacin
butanol metanol
Reservas finitas de petrleo y emisiones de CO2 (cambios en el clima) Legislaciones Internacionales de Niveles de Contaminacin
(Ref.: Lund Institute, 2009)
MOTIVACIN
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
Fig. 1. Comparao combusto em ciclo Otto, Diesel, e HCCI
CONCEPTOS IMPORTANTES
Combustin de gasolina
HCCI
Combustin de diesel
Mejor eficiencia del combustible
Emis
ion
es m
as li
mp
ias
CONCEPTOS IMPORTANTES
Motor Eficiencia Emisiones Iniciador de Combustin
SI (Otto) Limitada por el golpeteo-ruido de combustin
Bajas Buja (chispa descarga elctrica)
CI (Diesel) Alta Altas en NOx y holln
Injeccin de combustible
HCCI Alta (superior Otto, parecido Diesel)
Altas en HC e CO
Registro de T e P (composicin de la mezcla)
Fig. 2. Posicin HCCI.
Fig. 3. Ciclo HCCI; diagrama P - .
CONCEPTOS IMPORTANTES
Principio de Funcionamiento
Ventajas y Desventajas
Eficiencia trmica elevada
Bajas emisiones de NOx y MP
Utilizar vrios tipos de combustibles
Funcionamiento mas estable y suave
Cumplimiento de legislaciones ambientales actuales y futuras
Control auto ignicin combustin
Partida en frio
Emisiones elevadas de CO y HC
Limite de funcionamiento en determinados intervalos de rotacin.
Mritos Desafios
CONCEPTOS IMPORTANTES
CONCEPTOS IMPORTANTES
Emisiones
Norma de Emisiones EURO para Automviles
Normas de emisiones (mg/km)
Partculas (PM)
xidos de Nitrgeno
(NOX)
Hidrocarburos (HC)
Monxido de Carbono (CO)
Diesel Gasolin
a
Diesel Gasoli
na
Diese
l
Gasolin
a
Diesel Gasolina
Euro 1 (1993) 140 - - - - - 2720 2720
Euro 2 (1996) 80-100 - - - - - 1000 2200
Euro 3 (2000) 50 - 500 150 - 200 640 2300
Euro 4 (2005) 25 - 250 80 - 100 500 1000
Euro 5* (2010) 5 - 200 60 - 75 - -
(*) Valores correspondientes a la propuesta de la Comisin de 21 de Diciembre de 2005
Norma EURO
Fig. 4. Comparacin de Emisiones
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
Fig. 5. Aparato Experimental, HCCI, LEV-PUC Rio.
APARATO EXPERIMENTAL
Fig. 6. Fotografia del banco de pruebas, HCCI, LEV-PUC Rio.
APARATO EXPERIMENTAL
Fig. 7. Componentes Principales del aparato experimental.
APARATO EXPERIMENTAL
Fig. 8. Sensores del aparato experimental.
APARATO EXPERIMENTAL
Fig. 9. Adquisicin y procesamiento de datos en el aparato experimental.
APARATO EXPERIMENTAL
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
Resultados Preliminares
Fig. 8. Presin en la cmara de combustin, modo HCCI, 2430
RPM.
RESULTADOS
Fig. 10. Parmetros de eficiencia, Modo Diesel.
RESULTADOS
Fig. 10. Parmetros de eficiencia, Modo Diesel.
RESULTADOS
- Modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24
CO
V P
ote
nc
ia (
%)
Po
ten
cia
(k
W)
Potencia
COV Potencia
RESULTADOS
- Modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95C
Variacin de la Temperatura, modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95 C
RESULTADOS
RESULTADOS
- Modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95C
Fig. 13. Variacin de Curva de Presin (Modo HCCI)
RESULTADOS
- Modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95C
Fig. 14. Presin HCCI vs Sensor de Posicin
- Comparacin de resultados Diesel - HCCI
RESULTADOS
Comparacin Diesel HCCI (1900 RPM, Tmezcla = 95C)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0 2 4 6 8 10 12
Po
ten
cia
(k
W)
Flu
jo d
e C
om
bu
sti
ble
(k
g/h
)
Pruebas (N)
Consumo Combustible Modo HCCI
Consumo Combustible Modo Diesel
Potencia - Modo HCCI
Potencia - Modo Diesel
- Comparacin de resultados Diesel - HCCI
RESULTADOS
Comparacin Diesel HCCI (1900 RPM, Tmezcla = 95C)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 2 4 6 8 10 12
Re
nd
ime
nto
T
rm
ico
(%
)
Pruebas (N)
Rendimiento Trmico - ModoHCCI
Rendimiento trmico - ModoDiesel
RESULTADOS
Fig. 16. Temperaturas Gases de Escape Diesel HCCI (1900 RPM Tmezcla = 95C)
- Gases de Escape (HCCI Diesel)
RESULTADOS
Fig. 17. Emisiones NOx, Diesel HCCI (1900 rpm, Tmezcla = 95 C)
- Emisiones (HCCI Diesel)
Fig. 18. Emisiones MP, Diesel HCCI (1900 rpm, Tmezcla = 95 C)
RESULTADOS
- Emisiones (HCCI Diesel)
RESULTADOS
- Emisiones (HCCI Diesel)
Fig. 19. Emisiones CO, Diesel HCCI (1900 rpm, Tmezcla = 95 C)
CONTENIDO
I. INTRODUCCIN
II. MOTIVACIN
III. CONCEPTOS IMPORTANTES
IV. APARATO EXPERIMENTAL
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
Proceso de combustin HCCI como alternativa posible para disminuir impacto al medio ambiente
Posibilidad de convertir un motor Diesel para operacin HCCI
Tecnologa HCCI permite utilizar otro tipo de combustible
Emisiones en modo HCCI puede cumplir con actuales y futuras legislaciones internacionales
GRACIAS ...
Tecnologa HCCI: Reduccin de Emisiones
Vehiculares con Utilizacin de Gasolina en
Motores ciclo Diesel
Top Related