En el contexto actual muchas empresas se han visto en la imperiosa necesidad de reducir sus costos operativos y hacer sus procesos más eficientes. Uno de los sectores más impactados en el contexto actual es el sector industrial, adicionalmente al hecho de que muchos de ellos en la región norte de Lima no tienen acceso a las redes de distribución de Gas Natural y se ven obligados a consumir combustibles convencionales para sus procesos productivos. Por otro lado, es necesario también alienarse a las tendencias globales de cuidado del medio ambiente en las cuales los sectores productivos deben hacer un uso más eficiente de la energía. Esto se refleja en la implementación de sistemas de monitoreo y control del uso eficiente de la energía, la innovación tecnológica y cuidado del medio ambiente tomado como línea base los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU. El presente modelo de negocio pretende contribuir al acceso de las empresas industriales que se encuentran fuera de la red de distribución de Gas Natural y que tienen como objetivo incrementar sus índices de rentabilidad mediante la reducción de costos operativos y mejora de su producto terminado, accediendo a combustibles alternativos a los derivados del petróleo que son más económicos y contribuyen a la reducción de la contaminación ambiental. Respecto de los indicadores de retornos de la inversión evaluamos la propuesta en un horizonte de 10 años con una tasa de descuento de 8.06% (OSINERGMIN, 2015), con recursos de la inversión al 100% en capital propio. Como resultado del análisis se obtienen los siguientes indicadores: VAN igual a S/ 2’143,719.47, una TIR igual a 18.75%, un índice de rentabilidad de 1.58, un tiempo de recuperación de la Inversión de 4.61 años y una relación Beneficio Costo de 1.12. / In today's context many companies have found the urgent need to reduce their operating costs and make their processes more efficient. One of the sectors most impacted today by the current situation is the industrial sector, in addition to the fact that many of them in the northern region of Lima do not have access to Natural Gas distribution networks and are forced to consume conventional fuels for their production processes. On the other hand, it is also necessary to alienate global environmental care trends in which productive sectors must make more efficient use of energy. For example, implementing systems for monitoring and controlling the efficient use of energy, technological innovation and environmental care taken as a baseline for the UN Sustainable Development Goals. This business model aims to contribute to the access of industrial companies outside gas's distribution network and that aim to increase their profitability rates by reducing operating costs and improving their finished product, accessing alternative fuels to oil derivatives that are cheaper and contribute to the reduction of environmental pollution. Regarding investment return indicators, we evaluate the proposal over a 10-year horizon with a discount rate of 8.06% (OSINERGMIN, 2015), with investment resources at 100% in equity. As a result of the analysis, the following indicators are obtained: VAN equal to S/ 2'143,719.47, a TIR equal to 18.75%, a profitability index of 1.58, an investment recovery time of 4.61 years.

El presente trabajo tiene como objeto analizar la existencia de un eventual problema respecto a la sostenibilidad de las concesiones de distribución de gas natural por ductos en el interior del país – como es el caso de las concesiones norte y suroeste – derivada de la concurrencia de la actividad de comercialización de gas natural comprimido (GNC) y gas natural licuefactado (GNL) en el segmento industrial en las áreas concesionadas. Al respecto, la política energética del país tiene como uno de sus objetivos principales lograr la masificación del gas natural en los distintos sectores de consumo y principalmente en el sector residencial, lo cual solo puede darse mediante el desarrollo de infraestructura de redes de transporte y distribución, ya que si bien la comercialización de GNC o GNL permite suplir el acceso al gas natural de consumidores que se encuentran alejados de las redes de distribución, el acceso a esta clase de suministro no resulta viable para los consumidores residenciales. En ese sentido, del análisis de las condiciones bajo las cuales se desenvuelve la concurrencia entre ambas actividades, se desprende que las concesiones de distribución del norte y suroeste, enfrentarían una estructura de costos mayor a la de los comercializadores, debido a que no se encuentran integradas a una red de transporte; lo que, aunado a determinadas restricciones regulatorias de carácter comercial establecidas a la actividad de distribución por su calidad de monopolio natural, impediría que los concesionarios puedan competir de manera efectiva con los comercializadores en el mercado disputado. Bajo este contexto, la concurrencia entre estas actividades en el interior del país bajo las condiciones indicadas podría afectar la sostenibilidad de las concesiones de distribución, ya que estas dependen en gran medida de la demanda industrial disputada por los comercializadores; lo cual en última instancia podría perjudicar el desarrollo de las redes de distribución para el acceso al suministro de este recurso en el área de la concesión, afectando con mayor impacto a los consumidores residenciales. En ese sentido, se analizaron medidas de política regulatoria que permitan limitar los eventuales efectos negativos de dicha concurrencia, concluyéndose en primer lugar que para cualquier efecto se requiere un análisis de competitividad del precio final del gas natural suministrado por el distribuidor respecto al GNC y GNL. En segundo lugar, en el caso de las concesiones del norte y suroeste, los concesionarios asumieron todos los riesgos derivados de la concurrencia de los comercializadores, por lo que la adopción de medidas restrictivas a dicha concurrencia no resulta viable en términos de eficiencia, así como por razones legales derivadas del régimen contractual. No obstante, sí se considera viable que luego de concluido el primer periodo tarifario contractual – siempre y cuando el análisis de competitividad resulte negativo – el Estado pueda otorgar subsidios a la inversión en infraestructura requerida, a fin de evitar que el concesionario limite los planes de inversión para ampliar la cobertura de la red. Finalmente, en el caso de los nuevos contratos de concesión que se celebren para la distribución de gas natural en el interior del país, dependiendo del resultado del análisis de competitividad del precio final, el Estado puede optar por establecer mecanismos contractuales de garantía de demanda mínima u otorgar subsidios directos a la inversión; como se viene haciendo, en este último caso, en el diseño del proyecto Siete Regiones. / Tesis

La degradación de los aceites lubricantes en MCIA ha sido durante los últimos años un tema de gran interés desde diferentes perspectivas, tanto desde el punto de vista del desarrollo de motores, formulaciones de los propios aceites, procedimientos de medida estandarizados, etc. y más aún cuando se han evidenciado diferencias significativas en los procesos degradativos atendiendo a las diferentes configuraciones: motores diesel frente a GNC, lo que ha suscitado el interés en desarrollar este trabajo de investigación. Dentro del campo del análisis de aceites, una de las herramientas mas antiguas y fundamentales para la aplicación del llamado Mantenimiento Predictivo en motores de combustión interna alternativos (MCIA), la técnica de espectrometría infrarroja por transformada rápida de Fourier (FT-IR), es la principal y más comúnmente utilizada técnica, para cuantificar de manera directa la degradación del aceite, a través de la medida de los niveles de oxidación y nitración. A pesar de que esta técnica analítica ha sido utilizada durante muchos años para el análisis de la oxidación en los rangos del infrarrojo medio, no existe una metodología estandarizada para este tipo concreto de aplicaciones (MCIA) y sólo desde hace unos años se dispone de un estándar internacionalmente reconocido (ASTM D 7214-07) para la cuantificación de los niveles de oxidación en aceites usados de transmisiones. Esta tesis consta de cuatro partes, a saber: Durante la primera parte de la tesis se hace un estudio de los aspectos fundamentales de la degradación en aceites lubricantes de MCIA como son sus causas, efectos y mecanismos de reacción entre otros aspectos. La segunda parte se centrará en las características y fundamentos de las principales técnicas analíticas dentro del campo de análisis de aceite para el estudio de la degradación en lubricantes de MCIA, como son la FT-IR, la voltamperometría lineal de barrido y la potenciometría, utilizadas para la medida aspectos intrínsecos de la / Gómez Estrada, YA. (2013). Contribución al desarrollo y mejora para la cuantificación de la degradación en aceites lubricantes usados de MCIA a través de la técnica de espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19244

[ES] El aumento global de las emisiones de gases de efecto invernadero desde el inicio de la Revolución Industrial se ha convertido en un grave peligro para la vida humana. Además de la generación de energía y la industria, el transporte, con el aumento del número total de vehículos en las últimas décadas, es uno de los principales responsables de este incremento exponencial de los gases causantes del calentamiento global. De hecho, ciudades como Barcelona o Madrid, entre muchas otras, están imponiendo restricciones al tráfico para mitigar esta situación. Sin embargo, la humanidad aún está a tiempo de invertir esta tendencia negativa y solucionar el problema medioambiental para las generaciones futuras. El objetivo principal de la presente Tesis se centra en el estudio, implementación y análisis del concepto de encendido por precámara pasiva para su aplicación en la próxima generación de vehículos automóviles. Más específicamente, esta investigación aborda los fenómenos físicos que intervienen en el proceso de combustión cuando se utiliza el sistema de encendido por precámara en un motor de encendido provocado. A continuación, se aplican algunas estrategias para mejorar el rendimiento térmico que se obtiene operando con este concepto. Finalmente, a partir del conocimiento generado, se presentan unas directrices básicas para el prediseño de este tipo de precámaras. La primera aproximación al concepto consiste en su implementación directa en el motor, obteniendo resultados experimentales en tres condiciones de funcionamiento diferentes en términos de carga y régimen de giro del motor. Además, también se evalúan diferentes geometrías de precámara. Aunque su implementación directa es relativamente sencilla mediante la sustitución de la bujía, la comprensión de ciertos fenómenos relevantes relacionados con la combustión, como el intercambio de gases o la penetración de los chorros, es extremadamente difícil sin el apoyo de herramientas computacionales. Esta es la principal razón que justifica el uso de herramientas numéricas 1D en la presente Tesis, ya que con un modelado adecuado basado en datos experimentales, se puede obtener información relevante en aquellas situaciones en las que no es factible generarla experimentalmente. Estas herramientas 1D tienen las ventajas de su bajo coste computacional y su capacidad de proporcionar resultados en poco tiempo. En cuanto al rendimiento térmico, se adoptan dos estrategias diferentes, como el aumento de lambda o el aumento de la tasa de recirculación de los gases de escape, para incrementar aún más las ventajas del sistema de encendido por precámara pasiva. Sin embargo, se alcanzan los límites físicos de aplicación de ambas estrategias y se proponen una serie de posibilidades para ampliar estos límites y aumentar el rendimiento térmico. Finalmente, a partir de los resultados experimentales y numéricos, se sugieren algunas pautas para diseñar una precámara que aproveche las ventajas observadas, aumentando el rendimiento térmico en comparación con los conceptos de encendido por bujía convencional y por precámara pasiva actuales. / [CA] L'augment global de les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle des de l'inici de la Revolució Industrial s'ha convertit en un greu perill per a la vida humana. A més de la generació d'energia i la indústria, el transport, amb l'augment del nombre total de vehicles en les últimes dècades, és un dels principals responsables d'aquest increment exponencial dels gasos causants de l'escalfament global. De fet, ciutats com Barcelona o Madrid, entre moltes altres, estan imposant restriccions al trànsit per a mitigar aquesta situació. No obstant això, la humanitat encara és a temps d'invertir aquesta tendència negativa i solucionar el problema mediambiental per a les generacions futures. L'objectiu principal de la present Tesi se centra en l'estudi, implementació i anàlisi del concepte d'encesa per precàmera passiva per a la seua aplicació en la pròxima generació de vehicles automòbils. Més específicament, aquesta investigació aborda els fenòmens físics que intervenen en el procés de combustió quan s'utilitza el sistema d'encesa per precàmera en un motor d'encesa provocada. A continuació, s'apliquen algunes estratègies per a millorar el rendiment tèrmic que s'obté operant amb aquest concepte. Finalment, a partir del coneixement generat, es presenten unes directrius bàsiques per al predisseny d'aquesta mena de precàmeres. La primera aproximació al concepte consisteix en la seua implementació directa en el motor, obtenint resultats experimentals en tres condicions de funcionament diferents en termes de càrrega i règim de gir del motor. A més, també s'avaluen diferents geometries de precàmera. Encara que la seua implementació directa és relativament senzilla mitjançant la substitució de la bugia, la comprensió d'uns certs fenòmens rellevants relacionats amb la combustió, com l'intercanvi de gasos o la penetració dels dolls, és extremadament difícil sense el suport d'eines computacionals. Aquesta és la principal raó que justifica l'ús d'eines numèriques 1D en la present Tesi, ja que amb un modelatge adequat basat en dades experimentals es pot obtindre informació rellevant en aquelles situacions en les quals no és factible generar-la experimentalment. Aquestes eines 1D tenen com a principal avantatge el seu baix cost computacional i la seua capacitat de proporcionar resultats en poc temps. Quant al rendiment tèrmic, s'adopten dues estratègies diferents, com l'augment de lambda o l'augment de la taxa de recirculació dels gasos d'escapament, per a incrementar encara més els avantatges del sistema d'encesa per precàmera passiva. No obstant això, s'aconsegueixen els límits físics d'aplicació de totes dues estratègies i es proposen una sèrie de possibilitats per a ampliar aquests límits i augmentar el rendiment tèrmic. Finalment, a partir dels resultats experimentals i numèrics, se suggereixen algunes pautes per a dissenyar una precàmera que aprofite els avantatges observats, augmentant el rendiment tèrmic en comparació amb els conceptes d'encesa per bugia convencional i per precàmera passiva actuals. / [EN] The global greenhouse gas emissions increase since the start of the Industrial Revolution has become a serious hazard to human life. In addition to power generation and industry, transportation, with the rise in the total vehicle number in the last decades, is one of the main contributors to this exponential increase of global warming-causing gases. In fact, cities such as Barcelona or Madrid, among many others, are imposing traffic restrictions to mitigate this situation. However, mankind is still on time to reverse this negative tendency and fix the environmental issue for the upcoming generations. The main goal of the present Thesis focuses on the study, implementation and analysis of the passive pre-chamber ignition concept in a near-future light-duty passenger car application. To be more specific, the investigation addresses the physical phenomena involving the combustion process when pre-chamber ignition system is used in a spark-ignition engine. Then, some strategies to improve thermal efficiency while employing this concept are applied. Finally, with all the knowledge gathered, basic guidelines for a pre-chamber pre-design are presented. The first approach to the concept consists of its direct implementation in the engine, obtaining experimental results in three different operating conditions in terms of engine load and speed. Furthermore, different prechamber geometries are also evaluated. Although its direct implementation is relatively straightforward by exchanging the spark plug, understanding some of the relevant phenomena related to the combustion process, such as gas exchange or jet-tip penetration, is extremely difficult without the support of computational tools. This is the main reason supporting the use of 1D numerical tools in the present Thesis, since with proper modeling based on experimental data, further knowledge can be obtained in those situations where experimental evaluations are not feasible. These 1D tools have the benefits of their low computational cost and their ability to provide reasonably good results in a short period of time. In terms of thermal efficiency, two different strategies, such as the increase of lambda or the increase of the exhaust gas re-circulation rate, are adopted to extend further the benefits of the passive pre-chamber ignition system. However, the physical application limits of both strategies are reached, and a series of possibilities are proposed to expand these limits and increase thermal efficiency. Finally, with all the experimental and numerical results, some guidelines are suggested to design a pre-chamber that takes advantage of the benefits, increasing thermal efficiency compared with the conventional spark ignition and the current passive pre-chamber concepts. / The respondent wishes to acknowledge the financial support received through contract FPI-S2-19-21993 of the Programa de Apoyo para la Investigación y Desarrollo (PAID) of Universitat Politècnica de València. Parts of the work presented in this thesis have been supported by different collaborations with the research partner Sandia National Laboratories LLC, 7011 East Ave, Livermore, California, US. / Martínez Hernándiz, PJ. (2023). Implementation and Analysis of the Pre-Chamber Ignition Concept in a SI Engine for Passenger Car Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202063