En la actualidad, los desarrollos en el campo de los motores de combusti on interna
alternativos est an principalmente dirigidos al aumento de la e ciencia energ etica y a
la reducci on de las emisiones contaminantes. La consecuci on de este ultimo objetivo,
marcado por las normativas que limitan las emisiones de contaminantes, ha forzado
a la instalaci on progresiva de sistemas de post-tratamiento de gases de escape. Atendiendo
a la emisi on de part culas, el ltro de part culas di esel se ha convertido en un
elemento indispensable y completamente estandarizado en las l neas de escape de los
motores Diesel.
Tradicionalmente, los sistemas de post-tratamiento se encuentran localizados en
las l neas de escape aguas abajo de la turbina de sobrealimentaci on. Esto limita el
nivel t ermico en los sistemas de post-tratamiento, lo que afecta a la e ciencia de
conversi on del DOC tras el arranque del motor o en condiciones de bajo grado de
carga, as como a la capacidad de regeneraci on pasiva del DPF. Adem as, a medida que
se produce la acumulaci on de holl n en este, el consumo del motor se ve perjudicado.
A n de contribuir a mitigar estas respuestas, se propone la ubicaci on del sistema
de post-tratamiento, en concreto DOC y DPF, aguas arriba de la turbina. Por este
motivo, el objetivo principal de la presente tesis doctoral ha sido la evaluaci on de las
interacciones del sistema de post-tratamiento en con guraci on pre-turbo con el motor
Diesel.
Para alcanzar este objetivo se hace necesario el uso combinado de t ecnicas de
modelado y experimentales. Con respecto a la primera de ellas, se ha tomado como
base un modelo de acci on de ondas que permite el c alculo de la respuesta del motor en
funci on de la ubicaci on del sistema de post-tratamiento. Para el uso able del modelo
con ubicaci on pre-turbo del sistema de post-tratamiento, es necesaria la correcta predicci
on de la temperatura a lo largo del DPF tanto en condiciones estacionarias como
transitorias, as como tener en cuenta en el c alculo diferentes niveles de acumulaci on
de holl n. Por esta raz on, parte importante del trabajo ha estado dirigido a la mejora
del modelo de ltros de part culas di esel de
ujo de pared previamente desarrollado
en aspectos b asicos, realizando aportaciones en aspectos tales como la predicci on del
comportamiento t ermico y de p erdida de presi on en condiciones de acumulaci on de
holl n.
Con el n de con rmar los resultados aportados por el modelo, se ha realizado una
evaluaci on experimental de la con guraci on pre-turbo del sistema de post-tratamiento
en un motor Diesel turbosobrealimentado. Este trabajo ha permitido analizar las prestaciones
del motor en condiciones de operaci on estacionaria y transitoria as como
cuanti car los efectos de la ubicaci on del sistema de post-tratamiento sobre las emisiones
contaminantes, la e ciencia de ltrado y la capacidad de regeneraci on pasiva
del DPF o la e ciencia de conversi on del DOC.
Fruto de estos trabajos se ha obtenido una evaluaci on rigurosa de los efectos que
sobre el motor tiene el instalar los sistemas de post-tratamiento en con guraci on preturbo,
con rmando las ventajas que ofrece esta arquitectura de la l nea de escape y
describiendo soluciones para las debilidades que pueda presentar. / García Afonso, Ó. (2013). Análisis teórico-experimental de la arquitectura pre-turbo de sistemas de post-tratamiento en MCIA [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34178
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/34178 |
| Date | 02 December 2013 |
| Creators | García Afonso, Óscar |
| Contributors | Piqueras Cabrera, Pedro, Universitat Politècnica de València. Departamento de Máquinas y Motores Térmicos - Departament de Màquines i Motors Tèrmics |
| Publisher | Editorial Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Source | Riunet |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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