Aportación al estudio y modelado termodinámico en motores de combustión interna

Abstract

En la actualidad, debido a la innovación en motores de combustión interna y el uso de nuevos combustibles se hace necesario realizar secuencias extensas de pruebas experimentales, con el fin de verificar el desempeño, emisiones e identificar potenciales mejoras en este tipo de máquinas térmicas. Este compromiso de mejora ha conllevado a que los motores Diésel se conviertan en la alternativa preferida para aplicaciones de automotrices. Lo anterior se ve reflejado en el crecimiento continuo de las ventas de vehículos equipados con dicho motor, sobre todo en aplicaciones de alta potencia. Muchos estudios de caracterización de motores de combustión interna tienen como resultado final la caracterización de una variable en particular. En la presente tesis doctoral se integra un modelo de diagnóstico de la combustión con un modelo predictivo, lo cual va a permitir que tenga capacidad de predicción. Con el fin de hacer más robusto el modelo termodinámico diagnóstico-predictivo implementado, se desarrolló un modelo mejorado para la caracterización de deformaciones y holguras del mecanismo biela – manivela, el cual afecta directamente la capacidad de predicción y es una de mayores fuentes de incertidumbre en el modelado termodinámico de motores de combustión interna. De igual manera, como resultado de la presente tesis doctoral se desarrolló un modelo de inyección mejorado, el cual tiene la capacidad de estimar los retrasos electromecánicos y la tasa de combustible inyectado en función del tipo de inyector, tiempo de energización y presión de inyección. La integración de los modelos descritos anteriormente con el modelo diagnóstico-predictivo implementado permite una descripción un poco más completa de los fenómenos en estudio.