Utilizacion de modelos multizona para la prediccion de las emisiones contaminantes de escape en motores de encendido provocado

Abstract

La Tesis está relacionada con el modelado del proceso de combustión en motores de encendido provocado (MEP) de carga homogénea. En ella han sido desarrollados un conjunto de modelos sencillos para el diagnóstico y la predicción del proceso de combustión y de las emisiones contaminantes. El modelo básico desarrollado es un modelo de los llamados de dos zonas cuasidimensionales, que permite la introducción de la geometría de cualquier cámara de combustión a través de un submodelo geométrico basado en elementos finitos. Este modelo básico de partida, permite en su versión predictiva distintos esquemas de ejecucución con distintas capacidades de predicción, lo cual puede resultar de gran utilidad en labores de síntesis, cuando se pretende optimizar parámetros de funcionamiento y diseño. Sobre el modelo de partida se asientan los modelos desarrollados para el cálculo de las emisiones contaminantes. Para la predicción de las emisiones de monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx) se ha implementado un modelo basado en la cinética química que en su versión más compleja supone todas las especies controladas por la cinética. Los modelos para el cálculo de las emisiones de escape de hidrocarburos sin quemar (HC) suponen una ampliación del número de zonas del modelo de partida, para contemplar la retención-liberación en los huecos del conjunto pistón-segmentadura, el apagado de la llama en la pared y las combustiones secundarias dentro del cilindro y en la pipa de escape. De la comparación entre los resultados calculados y resultados experimentales se desprende que el conjunto de modelos desarrollados constituyen una herramienta adecuada para la predicción de las emisiones contaminantes en MEP de carga homogénea.