La Región Metropolitana es el área más densamente poblada del país. Se encuentra geográficamente rodeada de cerros y montañas lo que dificulta la ventilación de la cuenca donde se encuentra emplazada. La gran actividad humana la ha contaminado, siendo actualmente zona saturada de Ozono y Material Particulado Respirable, y mantiene zona de latencia de Monóxido de Carbono. Es por esto que se necesita conocer las fuentes que provocan estas emisiones de la forma más certera posible. Dentro de esos agentes que provocan la contaminación están las fuentes móviles. Es difícil determinar exactamente la emisión que estas fuentes generan porque se mueven por la ciudad y no están sometidas a un régimen constante de funcionamiento. Uno de los métodos para estimar emisiones es la metodología propuesta por Michel André sobre el desarrollo de ciclos de conducción. Un ciclo de conducción es una secuencia acotada de velocidad/tiempo estadísticamente representativa de la actividad de las fuentes móviles en la ciudad. Posteriormente a los ciclos obtenidos se les aplica metodología de estimación de factores de emisiones, tal como la metodología IVE, que permite caracterizar las situaciones temporales del vehículo con tasas de emisión. Dada la importancia de los vehículos livianos en el parque automotriz de Santiago, se realizó el siguiente trabajo de memoria para desarrollar y analizar los factores de emisión de vehículos livianos desagregándolos en tipo de vía y horario. Esto permitió establecer la caracterización de las dinámicas de conducción de cada vía en cada horario, permitiendo conocer tanto las velocidades medias de desplazamiento como las aceleraciones y frenadas como así los tiempos en que los vehículos están detenidos en el tráfico. Además, se estableció para cada vía en distintos horarios los factores de emisión de monóxido de carbono CO, dióxido de carbono CO2, NOx, hidrocarburos en suspensión HC y material particulado respirable MP10. Los resultados vinculan las emisiones vehiculares fuertemente con el tipo de vía donde se mueven las fuentes móviles. Además, se pudo establecer relaciones actualizadas entre velocidades medias presentes en las vías y factores de emisión. Para NOx y algunos casos CO, no se pudo establecer una buena relación. Estos gases son de importancia para la ciudad de Santiago, pues son generadores de Ozono troposférico. Por lo tanto, se valida la confección de factores de emisión para estos gases, de modo que queden determinados para cada tipo de vía y no por la velocidad media.

Ingeniero Civil Eléctrico / En el presente documento se detalla el trabajo de título Análisis Del Impacto De Un Sistema Cap And Trade En El Sector Generación Eléctrica Considerando Escenarios De Bajos Costos De Desarrollo De Las Energías Renovables No Convencionales . El objetivo general consiste en modelar la aplicación de un sistema Cap and Trade (Sistema de Emisiones Transables) que permita analizar el impacto en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en el sector generación eléctrica, en un escenario de bajos costos de inversiones de las tecnologías renovables no convencionales. Un sistema Cap and Trade es una herramienta de mercado utilizada para el control de emisiones de gases de efecto invernadero. Una autoridad central establece un límite sobre la cantidad de gases contaminantes que pueden ser emitidos. Las empresas son obligadas a gestionar un número de permisos de emisiones (también conocidos como derechos o créditos), que representan el derecho a emitir una cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero. Las compañías que necesiten aumentar las emisiones por encima de su límite deberán comprar créditos a otras compañías que contaminen por debajo de su límite o que pueden implementar medidas de mitigación. De esta forma se consigue, en teoría, que las compañías que hagan efectiva la reducción de emisiones son las que lo hagan de forma más eficiente (a menor costo), minimizando el costo agregado que la industria paga por conseguir la reducción. En esta memoria se trabajó con un modelo de optimización de la planificación de la generación eléctrica al cual se le realizaron las siguientes modificaciones. Se agrega una variable de holgura a la ecuación de emisiones máximas del sector generación eléctrica para representar la capacidad que tiene el sector generación de energía eléctrica de comprar permisos de emisiones a otros sectores. Asimismo, se incorporó una restricción para modelar el Cap de emisiones totales del sector energía. A la función objetivo se le agrega un costo asociado a las compras de derechos de emisiones del sector generación eléctrica a los otros sectores. Se propuso una metodología para definir los Cap sectoriales basada en las trayectorias para cumplir los compromisos internacionales de mitigación de gases de efecto invernadero. El modelo se evaluó para dos escenarios de precios de los permisos de emisiones transables y para tres escenarios de Cap de emisiones. Los resultados muestran que para un escenario de precios bajos de los permisos de emisiones, el sector generación eléctrica privilegia comprar permisos de emisiones en los otros sectores, en vez de invertir en tecnologías bajas en emisiones de su sector. Al contrario, para el escenario precios medios de permisos de emisiones transables, el modelo prefiere invertir en tecnología renovable y desplazar a la generación térmica tanto en inversión como en el despacho.

El objetivo principal de esta investigación ha consistido en determinar y analizar el potencial de los ciclos Atkinson y Miller para reducir el nivel de emisiones contaminantes y el consumo de combustible en un motor Diesel de transporte pesado equipado con un sistema de distribución flexible tanto en condiciones de baja como de alta carga. Esta estrategia ha sido evaluada en combinación con otras más convencionales, como son el retraso en el inicio de la inyección y la reducción en la concentración de oxígeno por medio de la recirculación de gases de escape. La presente tesis se ha desarrollado bajo un enfoque que permite comprender en la medida de lo posible los fenómenos básicos involucrados en los diferentes procesos objeto de estudio, y con ello generalizar al máximo los resultados. Por lo que este análisis se ha planteado desde una perspectiva teórico-experimental combinando diferentes herramientas con el objetivo de maximizar la información. Para la consecución de este objetivo se ha seguido una estructura secuencial donde en primer lugar se ha desarrollado una metodología específica diseñada para planificar adecuadamente las condiciones de operación objeto de estudio. Posteriormente, se han caracterizado las modificaciones introducidas en las condiciones termodinámicas del gas atrapado en el interior del cilindro, sobre el que se desarrolla el proceso de combustión, al implementar tanto un ciclo Atkinson como posteriormente un ciclo Miller. En la siguiente etapa del presente trabajo de investigación se ha realizado un análisis integral del proceso de combustión Diesel, incluyendo el proceso de formación de la mezcla, las características propias del proceso de combustión, la formación de emisiones contaminantes y finalmente el rendimiento térmico para identificar la influencia que los cambios anteriores introducen en estos procesos. Por último, como etapa final se comparan entre sí las diferentes estrategias estudiadas. / Novella Rosa, R. (2009). Estudio de la influencia de los ciclos Atkinson y Miller sobre el proceso de combustión y las emisiones contaminantes en un motor Diesel [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6684

Actualmente, el mundo se enfrenta a dos crisis desde el punto de vista ambiental: la escasez de combustibles fósiles y la degradación ambiental. Según las proyecciones para el año 2020 el uso de vehículos se triplicará y así aumentara la demanda de combustible fósil y por ende, las emisiones de contaminantes. En comparación con el motor de gasolina, el motor Diesel presenta la ventaja de ser un motor más eficiente y por consiguiente, emite menos CO2. No obstante, producen elevados niveles de NOx y partículas. Para encarar estas dificultades, se han propuesto diferentes acciones. Una solución, la constituyen los avanzados conceptos de combustión Diesel. Estos conceptos, permiten reducir los niveles de NOx y partículas. Sin embargo, tienen el inconveniente de producir elevados niveles de ruido de combustión, por el empleo de inyecciones tempranas, las cuales hacen que una mayor cantidad de combustible se queme en condiciones premezcladas. Por otro lado, los combustibles alternativos han ganado gran importancia en los últimos años. Los biodiesel no sólo sobresalen por su facilidad de producción, utilización y almacenamiento, sino también por su potencial para reducir los niveles de partículas, CO, HC y CO2. Sin embargo, las emisiones de NOx aumentan en la mayoría de las condiciones de operación. Los combustibles sintéticos, también disminuyen notablemente las emisiones contaminantes, y debido a su mayor poder calorífico, reducen el consumo específico de combustible. Desde el punto de vista acústico, el ruido de combustión de los motores Diesel es uno de los aspectos más negativos, ya que constituye la principal fuente de ruido en los vehículos que emplean este tipo de motores. En los convencionales y especialmente en los nuevos conceptos de combustión Diesel, el quemado del combustible en condiciones premezcladas, provoca un aumento brusco de la presión, deteriorando de esta forma la calidad del ruido de combustión. Por tales motivos, el objetivo de esta tesis se / Mónico Muñoz, LF. (2013). Contribución al estudio del ruido de combustión en conceptos avanzados de combustión diesel [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19015

Los motores de combusti'on interna est'an inmersos en una constante evoluci'on tecnol'ogica con el ¿n de mejorar sus prestaciones y satisfacer adem'as las cada vez m'as restrictivas normas anticontaminantes. En el caso de los motores diesel esto concierne especialmente a las emisiones de NOx y part'¿culas. Los sistemas destinados a reducir estas emisiones (inyecci'on directa common-rail, sobrealimentaci'on con geometr'¿a variable, recirculaci'on de gases de escape, trampas de part'¿culas, catalizadores, etc.) requieren de una cada vez m'as so¿sticada gesti'on electr'onica. En a¿nos recientes est'an disponibles en el mercado sensores capaces de medir las emisiones contaminantes del motor durante su operaci'on, lo que permite reformular el sistema tradicional de control del motor, hist'oricamente basado en el uso de variables intermedias como el gasto de aire. La presente Tesis Doctoral explora el potencial de estrategias de control del motor basadas en la medida proporcionada por un sensor de concentraci'on de NOx en el escape. En ella, tal medida es aplicada a la regulaci'on del sistema de recirculaci'on de gases de escape y, de forma m'as novedosa, al control coordinado de la inyecci'on y de la renovaci'on de la carga del motor. Adem'as, la capacidad de identi¿car modelos que predigan el comportamiento del motor permite la aplicaci'on de t'ecnicas de control predictivo basadas en modelos. La consecuci'on de estos objetivos se basa en los siguientes elementos: Puesta a punto de una instalaci'on experimental compuesta por un sistema de adquisici'on de se¿nales en tiempo real que permita la adquisici'on de las se¿nales de los sensores de serie del motor y la instalaci'on de nuevos sensores adicionales al motor, tanto convencionales como experimentales, as'¿ como la programaci'on y ejecuci'on de l'ogicas de control en tiempo real. El desarrollo de tal sistema de prototipado presenta una especial di¿cultad y es el primer paso para obtener los resultados que pretende esta Tesis. Obtenci'on de modelos matem'aticos capaces de predecir el comportamiento del motor, que permiten conocer el sistema y desarrollar algoritmos de control. Tales modelos permiten adem'as realizar una selecci'on de los emparejamientos entre sensores y actuadores, as'¿ como compensar el efecto que tengan las actuaciones sobre el par motor. Realizaci'on del control en bucle cerrado de los NOx medidos bas'andose en los modelos obtenidos y los sensores dispuestos en el motor. Se comparan distintas estrategias de control, incluyendo la evaluaci'on de sistemas de control conjunto del bucle de aire y de la inyecci'on. La Tesis Doctoral demuestra la posibilidad de emplear la medida de NOx para el control de los motores diesel sobrealimentados. / Cabrera López, P. (2013). Aplicación de la medida de NOx para el control de motores diesel sobrealimentados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31205

Belarte Mañes, E. (2015). Estudio del proceso de combustión premezclada controlada por la reactividad del combustible en un motor de encendido por compresión [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48556

[ES] Las amenazas a las que se enfrentan los motores de combustión interna, tales como emisiones contaminantes, agotamiento del petróleo o el auge de otros tipos de motores (vehículo eléctrico), vinculan el futuro de los vehículos propulsados por este tipo de motor a la mejora del mismo en cuanto a consumo de combustible y a emisiones contaminantes se refiere. Adicionalmente, la alta exigencia de la normativa actual y venidera está forzando a las empresas de automoción a centrarse en el desarrollo de estrategias innovadoras dirigidas a aumentar el rendimiento del motor con baja repercusión en emisiones contaminantes. Un primer paso para atajar esta problemática es centrarse en los procesos que ocurren en la cámara de combustión, que es la base del motor. Teniendo en cuenta este escenario, el objetivo principal del presente trabajo es evaluar y optimizar el ciclo indicado de un motor de combustión interna por medio de una herramienta termodinámica 0D. El acoplamiento de esta herramienta, previamente desarrollada en el grupo de trabajo, con un modelo de emisiones de \NOx{} y una herramienta de optimización, permite la evaluación del impacto sobre el rendimiento indicado de varios límites operacionales y procesos reales que tienen lugar en la cámara de combustión. En primer lugar, se ha evaluado el rendimiento indicado de diferentes ciclos ideales en los motores estudiados en el trabajo. Debido a que la diferencia entre ciclos ideales y reales es resultado de la existencia de varias imperfecciones, se ha realizado un estudio de sensibilidad de dichas imperfecciones para determinar cuáles son las que tienen mayor impacto sobre el rendimiento indicado. A continuación, se han buscado los ciclos teóricos óptimos, en este caso ya teniendo en cuenta los principales fenómenos que ocurren en el cilindro, para obtener la ley de combustión que maximiza el rendimiento indicado a la vez que cumple con diferentes restricciones mecánicas y límites de emisiones. En este análisis se concluye que la velocidad de combustión es el parámetro más importante a tener en cuenta. Con el fin de evaluar algunas técnicas experimentales comúnmente usadas para aumentar la velocidad de combustión, parámetro clave como se ha comentado, se han utilizado diferentes enfoques tales como balances globales de energía, división de pérdidas y diseños de experimentos. Las conclusiones extraídas de dichos análisis han sido usadas para optimizar experimentalmente la ley de combustión. La comparación entre esta optimización experimental y la teórica proporciona el impacto en el rendimiento indicado que supone la limitación en la velocidad de combustión impuesta por el motor analizado. Esta metodología actúa como una herramienta de análisis comparativo entre diferentes arquitecturas del motor, estableciendo el techo de eficiencia bajo las condiciones de operación consideradas, y con ello la ganancia máxima alcanzable por un hipotético motor perfecto. / [CA] Les amenaces a què s'enfronten els motors de combustió interna, com ara emissions contaminants, esgotament del petroli o motors alternatius (vehicle elèctric), vinculen el futur dels vehicles propulsats per aquest tipus de motor a la millora del mateix quant a consum de combustible i a emissions contaminants es refereix. Addicionalment, l'alta exigència de la normativa actual i venidora està forçant a les empreses d'automoció a centrar-se en el desenrotllament d'estratègies innovadores dirigides a augmentar el rendiment del motor amb baixa repercussió en emissions contaminants. Un primer pas per a atallar esta problemàtica és centrar-se en els processos que ocorren en la cambra de combustió, que és la base del motor. Tenint en compte aquest escenari, l'objectiu principal del present treball és avaluar i optimitzar el cicle indicat d'un motor de combustió interna per mitjà d'una ferramenta termodinàmica 0D. L'adaptament d'esta ferramenta, prèviament desenrotllada en el grup de treball, amb un model d'emissions de \NOx{} i una ferramenta d'optimització, permet l'avaluació de l'impacte sobre el rendiment indicat d'uns quants límits operacionals i processos reals que tenen lloc en la cambra de combustió. En primer lloc, s'ha avaluat el rendiment indicat de diferents cicles ideals en els motors estudiats en el treball. Pel fet que la diferència entre cicles ideals i reals és resultat de l'existència de diverses imperfeccions, s'ha realitzat un estudi de sensibilitat de les dites imperfeccions per a determinar quines són les que tenen major impacte sobre el rendiment indicat. A continuació, s'han buscat els cicles teòrics òptims, en aquest cas ja tenint en compte els principals fenòmens que ocorren en el cilindre, per a obtindre la llei de combustió que maximitza el rendiment indicat al mateix temps que compleix amb diferents restriccions mecàniques i límits d'emissions. En aquest anàlisi es conclou que la velocitat de combustió és el paràmetre més important a tindre en compte. A fi d'avaluar algunes tècniques experimentals comunament usades per a augmentar la velocitat de combustió, paràmetre clau com s'ha comentat, s'han utilitzat diferents enfocaments com ara balanços globals d'energia, divisió de pèrdues i dissenys d'experiments. Les conclusions extretes d'aquest anàlisi han sigut usades per a optimitzar experimentalment la llei de combustió. La comparació entre esta optimització experimental i la teòrica proporciona l'impacte en el rendiment indicat que suposa la limitació en la velocitat de combustió imposada pel motor analitzat. Esta metodologia actua com una ferramenta d'anàlisi comparativa entre diferents arquitectures del motor, establint el sostre d'eficiència davall les condicions d'operació considerades, i amb això el guany màxim abastable per un hipotètic motor perfecte. / [EN] Issues affecting internal combustion engines, such as pollutant emissions, oil depletion and the raising of alternative powertrains (full electric vehicle), link the future of vehicles powered by this type of powertrain to its improvement in terms of fuel consumption and pollutant emissions. Additionally, the high stringency of the current and upcoming legislation is forcing automotive manufacturers to focus on developing innovative engine strategies aimed to increase the efficiency with low penalty in emissions. A first step to tackle this issue is to focus on the processes occurring in the combustion chamber, which is the core of the engine. Taking into account this scenario, the main objective of the present work is to assess and optimize the indicated cycle of an internal combustion engine based on a zero-dimensional thermodynamic tool. The coupling of this tool, previously developed in the work group, with a \NOx{} emissions model and an optimization tool allows evaluating the impact on gross indicated efficiency of several operational limits and real processes taking place in the combustion chamber. Thus, the first step was the assessment of the indicated efficiency of some ideal cycles in the engines studied in the work. Since the difference between ideal and real cycles is due to the existence of some imperfections, a sensitivity study of these imperfections is carried out to determine the ones with the highest impact on gross indicated efficiency. Later on, the optimum theoretical cycles have been searched for, now taking into account the main phenomena occurring in the cylinder, to get the combustion profile that maximizes the indicated efficiency while keeping some mechanical restrictions and emission limits. In this analysis, the combustion velocity raised as the most important parameter to take into account. In order to assess some experimental techniques commonly used to enhance the combustion velocity, key parameter as commented, different approaches such as Global Energy Balance, split of losses and the use of design of experiments have been conducted. The conclusions extracted from these analysis have been used to optimize experimentally the combustion law. The comparison between this experimental optimization and the theoretical one provides the impact on gross indicated efficiency of the combustion velocity limitation imposed by the engine hardware. This methodology acts as a benchmarking tool between different hardware architectures, setting the efficiency ceiling of the considered operating point, and thus the maximum gain achievable by implementing an hypothetical perfect hardware. / Blanco Cavero, D. (2018). Assessment and optimization of the indicated cycle with a 0D thermodynamic model [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/115934

[ES] En los últimos años, las normativas que regulan las emisiones contaminantes producidas por los MCIA han reducido significativamente los límites máximos permisibles. En este escenario, la comunidad científica ha venido desarrollando nuevos dispositivos y estrategias que proporcionen una reducción de las emisiones contaminantes. La investigación en nuevos conceptos de combustión LTC ("Low Temperature Combustion") como alternativa a la combustión diésel convencional en los MEC, es una de estas estrategias que viene mostrando excelentes resultados. No obstante, todavía existen algunas limitaciones que no permiten la implementación de estas nuevas estrategias de combustión en condiciones reales de operación. Tales como, los elevados niveles de emisiones de UHC y CO a baja carga y la excesiva presión en cámara a alta carga de operación. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis doctoral consiste en evaluar en nuevos conceptos premezclados LTC, el impacto que tienen diferentes estrategias de inyección y de renovación de la carga sobre los procesos de preparación de la mezcla aire-combustible y combustión, así como su efecto sobre las emisiones contaminantes reguladas (UHC, CO, NOx y PM), incluyendo un análisis de la distribución de tamaño de partículas. Estas estrategias se llevaron a cabo en el concepto PPC ("Partially Premixed Combustion") de gasolina y en los conceptos de combustión dual-fuel del modo de operación DMDF ("Dual-Mode Dual-Fuel"). El modo DMDF emplea dos combustibles de diferente reactividad y cambia de combustión RCCI ("Reactivity Controlled Compression Ignition") completamente premezclada a baja carga a combustión dual-fuel de naturaleza difusiva a alta carga de operación. Para la consecución de dicho objetivo se ha realizado un estudio teórico-experimental basado en variaciones paramétricas de la presión de inyección, del ángulo de inicio de inyección de combustible, del cruce de válvula y de la tasa de EGR. Los ensayos experimentales se ejecutaron en dos motores de investigación diferentes. El concepto PPC se analizó en un MEC-ID de 2T, y las estrategias de combustión del modo DMDF se investigaron en un MEC-ID de 4T. Los resultados se analizaron sobre la base de los datos obtenidos directamente de los ensayos experimentales, así como de los obtenidos a partir de modelos de diagnóstico de la combustión y del proceso de renovación de la carga. A través de estos estudios se ha profundizado en la comprensión de los fenómenos que intervienen en los conceptos premezclados LTC. Siendo posible afirmar, que, en estas estrategias premezcladas de combustión existe un importante rango para definir las condiciones del proceso de mezcla aire-combustible. Sin embargo, se requiere un adecuado ajuste de los parámetros que afectan el proceso de mezcla, ya que estos definirán el desarrollo del proceso de combustión y los niveles de emisiones contaminantes. / [CA] En els últims anys, les normatives que regulen les emissions contaminants produïdes pels MCIA han disminuït significativament els límits màxims permissibles. En aquest escenari, la comunitat científica ha desenvolupat nous dispositius i estratègies que proporcionin una reducció de les emissions contaminants. La investigació en nous conceptes de combustió LTC ("Low Temperature Combustion") com a alternativa a la combustió dièsel convencional en els MEC, és una d'aquestes estratègies que està mostrant excel·lents resultats. No obstant això, encara hi ha algunes limitacions que no permeten la implementació d'aquestes noves estratègies de combustió en condicions reals d'operació. Com, els elevats nivells d'emissions de UHC i CO a baixa càrrega i l'excessiva pressió en càmera a alta càrrega d'operació. En aquest context, l'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral consisteix a avaluar en nous conceptes premescladas LTC, l'impacte que tenen diferents estratègies d'injecció i de renovació de la càrrega sobre els processos de preparació de la barreja aire-combustible i combustió, així com el seu efecte sobre les emissions contaminants regulades (UHC, CO, NOx i PM), incloent una anàlisi de la distribució de mida de partícules. Aquestes estratègies es van dur a terme en el concepte PPC ("Partially Premixed Combustion") de gasolina i en els conceptes de combustió dual-fuel de la manera d'operació DMDF ("Dual-Mode Dual-Fuel"). La manera DMDF empra dos combustibles de diferent reactivitat i canvia de combustió RCCI ("Reactivity Controlled Compression Ignition") completament premesclada a baixa càrrega a combustió dual-fuel de naturalesa difusiva a alta càrrega d'operació. Per a la consecució d'aquest objectiu s'ha realitzat un estudi teòric-experimental basat en variacions paramètriques de la pressió d'injecció, de l'angle inicial d'injecció de combustible, de l'encreuament de vàlvula i de la taxa d'EGR. Els assajos experimentals es van executar en dos motors de investigació diferents. El concepte PPC es va analitzar en un MEC-ID de 2T, i les estratègies de combustió de la manera DMDF es van investigar en un MEC-ID de 4T. Els resultats es van analitzar sobre la base de les dades obtingudes directament dels assajos experimentals, així com dels obtinguts a partir de models de diagnòstic de la combustió i de el procés de renovació de la càrrega. A través d'aquests estudis s'ha aprofundit en la comprensió dels fenòmens que intervenen en els conceptes premescladas LTC. Sent possible afirmar que, en aquestes estratègies premescladas de combustió existeix un important rang per definir les condicions de l'procés de mescla aire-combustible. No obstant això, es requereix un adequat ajust dels paràmetres que afecten el procés de mescla, ja que aquests definiran el desenvolupament de el procés de combustió i els nivells d'emissions contaminants. / [EN] In recent years, the pollutant emission regulations of the reciprocating internal combustion engines have significantly reduced the maximum permissible limits. This way, the scientific community has been investing in the development of new devices and strategies that provide a reduction in pollutant emissions. The research into new low-temperature combustion (LTC) concepts as an alternative to conventional diésel combustion in compression ignition engines is one of these strategies that has been showing excellent results. However, there are still some limitations that do not allow the implementation of these new combustion strategies under real operating conditions. Such as the high levels of UHC and CO emissions at low load and the excessive in-cylinder pressure at high load. In this context, the main objective of this doctoral thesis is to evaluate, in new premixed LTC concepts, the impact of the different injection and air management strategies over the air-fuel mixture and combustion process, as well as, its effect on regulated pollutant emissions (UHC, CO, NOx and PM), including an analysis of the particle size distribution. These strategies were carried out in the partially premixed combustion (PPC) concept and in the dual-fuel combustion concepts of the dual-mode dual-fuel (DMDF) operation mode. The DMDF mode uses two fuels of different reactivity and switches from fully premixed reactivity controlled compression ignition (RCCI) combustion at low load to dual-fuel diffusive combustion at high load. To achieve this objective, a theoretical-experimental study based on parametric variations of the injection pressure, the start of injection, valve overlap period and EGR rate has been carried out. The experimental tests were run on two different research engines. The PPC concept was analyzed on a two-stroke poppet-valves engine, and the combustion strategies of the DMDF mode were investigated on a four-stroke compression ignition engine. The results were analyzed on the basis of the data obtained directly from the experimental tests, as well as, those obtained from diagnostic models of the combustion and air management. Through these studies, it has been possible to deepen in the understanding of the phenomenas that intervene in the premixed LTC concepts. Being possible to affirm that, in these premixed combustion strategies, there is an important range to define the conditions of the air-fuel mixture process. However, an adequate adjustment of the parameters that affect the mixture process is required, since these will define the development of the combustion process and the levels of pollutant emissions. / Soto Izquierdo, L. (2020). Estudio del efecto de diferentes estrategias de formación de la mezcla sobre las emisiones gaseosas y de partículas en nuevos conceptos de combustión de motores de encendido por compresión [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149401

Tesis por compendio / [ES] Actualmente, los responsables de tomar decisiones contra el cambio climático carecen de herramientas para desarrollar inventarios de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) con suficiente rigor científico-técnico y precisión para priorizar e invertir los recursos disponibles de manera eficiente en las medidas necesarias para luchar contra el cambio climático. Por ello, en esta tesis se expone el desarrollo de un sistema de información territorial y sectorial (SITE) para monitorear las emisiones de GEI que sirva como herramienta de gobernanza climática local y regional. SITE combina las ventajas de los enfoques metodológicos descendente o top-down (de arriba hacia abajo) y ascendente o bottom-up (de abajo hacia arriba), para lograr un enfoque híbrido innovador para contabilizar y gestionar de manera eficiente las emisiones de GEI. Por tanto, en esta tesis se definen los diferentes desarrollos metodológicos, tanto generales como específicos de sectores clave del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPPC) (edificación, transporte, sector forestal, etc.), un desarrollo informático para la parte de SITE que se ejecuta del lado del servidor, que de ahora en adelante denominaremos back-end del sistema, y siete implementaciones como casos de estudio representativos, a diferentes escalas y aplicados sobre diferentes sectores. Estas implementaciones a diferentes escalas y sectores demuestran el potencial del sistema como herramienta de apoyo en la toma de decisión contra el cambio climático a nivel regional y local. Las diferentes implementaciones en casos piloto representativos, tanto a nivel regional en la Comunitat Valenciana como a nivel local en municipios grandes (València) y medianos (Quart de Poblet y Llíria) muestran el potencial de adaptación territorial y sectorial que tiene la herramienta. Las metodologías desarrolladas para los sectores específicos de tráfico rodado, edificación o sector forestal, ofrecen cuantificaciones con una resolución espacial con gran capacidad de optimizar las políticas locales y regionales. Por tanto, la herramienta cuenta con un gran potencial de escalabilidad y gran capacidad de mejora continua mediante la inclusión de nuevos enfoques metodológicos, adaptación de las metodologías a la disponibilidad de datos, metodologías concretas para sectores clave y actualización a las mejores metodologías disponibles derivadas de actividades de investigación de la comunidad científica. / [CA] Actualment, els responsables de prendre decisions contra el canvi climàtic no tenen eines per aconseguir inventaris d'emissions de gasos d'efecte hivernacle (GEH) amb prou cientificotècnic rigor, precisió i integritat per invertir els recursos disponibles de manera eficient en les mesures necessàries contra el canvi climàtic. Per això, en aquesta tesis se exposa el desenvolupa un sistema d'informació territorial i sectorial (SITE) per monitoritzar les emissions de GEH com a eina de governança climàtica local i regional. Aquest sistema combina els avantatges dels enfocaments metodològics descendent o top-down (de dalt a baix) i ascendent o bottom-up (de baix a dalt), per aconseguir un enfocament híbrid innovador per comptabilitzar i gestionar de manera eficient les emissions de GEH. Per tant, en aquesta tesi doctoral es descriuen els diferents desenvolupaments metodològics, tant generals com específics de sectors clau del Panel Intergovernamental contra el Canvi Climàtic (edificació, transport, forestal, etc.), un desenvolupament informàtic per al back-end del sistema i set implementacions com a casos d'estudi representatius, a diferents escales, amb els diferents enfocaments metodològics i aplicats sobre diferents sectors. Això queda descrit en sis capítols. Aquestes implementacions a diferents escales i sectors demostren el potencial del sistema com a eina de suport en la presa de decisió contra el canvi climàtic a nivell regional i local. Les diferents implementacions en casos pilot representatius, tant a nivell regional a la Comunitat Valenciana com a nivell local en municipis grans (València) i mitjans (Quart de Poblet i Llíria,) mostren el potencial d'adaptació territorial i sectorial que té l'eina. Les metodologies desenvolupades per als sectors específics de trànsit rodat, edificació i forestal, ofereixen quantificacions amb una resolució espacial amb gran capacitat d'optimitzar les polítiques locals i regionals. Per tant, l'eina compta amb un gran potencial d'escalabilitat i gran capacitat de millora contínua mitjançant la inclusió de nous enfocaments metodològics, adaptació de les metodologies a la disponibilitat de dades, metodologies concretes per a sectors clau, i actualització a les millors metodologies disponibles derivades de activitats de investigació de la comunitat científica. / [EN] Currently, regional and local decision-makers lack of tools to achieve greenhouse gases (GHG) emissions inventories with enough rigor, accuracy and completeness in order to prioritize available resources efficiently against climate change. Thus, in this thesis the development of a territorial and sectoral information system (SITE) to monitor GHG emissions as a local and regional climate governance tool is exposed. This system combines the advantages of both, top-down and bottom-up approaches, to achieve an innovative hybrid approach to account and manage efficiently GHG emissions. Furthermore, this thesis defines the methodologies developed, a computer proposal for the back-end of the system and seven implementations as representative case studies at different scales (local and regional level), with the different methodological approaches and applied to different sectors. Thus, these implementations demonstrate the potential of the system as decision-making tool against climate change at the regional and local level as climate governance tool. The different implementations in representative pilot cases, both at the regional level in the Valencian Community and at the local level in large (Valencia) and medium-sized municipalities (Quart de Poblet and Llíria) demonstrate the potential for territorial and sectoral adaptation of the system developed. The methodologies developed for the specific sectors of road transport, building and forestry, offer quantifications with a spatial resolution with a great capacity to optimize local and regional policies. Therefore, the tool has a great potential for scalability and a great capacity for continuous improvement through the inclusion of new methodological approaches, adapting the methodologies to the availability of data, specific methodologies for key sectors, and updating to the best methodologies available in the scientific community. / Lorenzo Sáez, E. (2022). Desarrollo de una herramienta integral de gestión de gases de efecto invernadero para la toma de decisión contra el cambio climático a nivel regional y local en la Comunitat Valenciana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181662 / Compendio

Airborne emissions from livestock production are nowadays one of the major concerns of this activity. For this reason, the reduction of these emissions is a requirement in many countries. The development of abatement techniques for the reduction of emissions needs for accurate knowledge about their magnitude. Emission measurement techniques arise then as a key issue. The development of measurement techniques considering not only the accuracy of the results but also the optimization of resources is needed. In this sense, in this thesis a tool and three options for the rationalization on the use of resources when measuring airborne emissions are investigated. The tool is the uncertainty analysis and the three options are: downscaling measurements, indirect measurement of airflow rates and reduction of sampling rates. In this thesis, theoretical and practical studies were conducted to determine the suitability of these techniques to obtain reliable data from more rational measurements on airborne emissions. Firstly, an uncertainty model was developed in order to assess the trustworthiness of the results when determining N2 and N2O emissions from a biological scrubber using a combined N-balance in air and water. This model was later partially validated throughout an experimental work in a chemical scrubber. The uncertainty model and the experimental work agreed in the key results of both studies, finding that N-balances were not successful for the proposed aims. Secondly, a flux chamber for the measurement of gas emissions from rabbits was designed and built. A measuring protocol for gas emissions from both animals and their manure was also developed. This chamber was later used to determine the CO2 emission rate from fattening rabbits during the whole fattening cycle. Using this CO2 emission rate from fattening rabbits, the carbon dioxide balance was tested as an option to determine the ventilation rate from fattening rabbit houses. The results of these balances were compared with direct measurements of ventilation rates finding no statistical differences. Finally, the effect of reducing sampling when measuring ammonia emissions from livestock facilities was evaluated. Emissions calculated using semi-continuous measurements of NH3 concentrations and airflow rates were compared with emissions calculated on 24-hour average values for these parameters. The error committed with these low time-resolution measurements resulted to be low in comparison with other error sources committed when measuring emissions from livestock facilities. The main conclusion of this work is that there are available techniques that allow optimizing the use of resources of measurement processes, by keeping the accuracy of the results. / Estellés Barber, F. (2010). Development and evaluation of methods for the measurement of airborne emissions form animal houses [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9036