Modelado del efecto de la viscosidad en la combustión de la mezcla B20 de biodiesel de palma africana tenera en motores de combustión interna encendidos por compresión

Abstract

En la creciente demanda de alternativas renovables y ambientalmente sostenibles a los combustibles fósiles, se han planteado múltiples opciones provenientes de la biomasa. En los motores diesel, la balanza se inclina hacia la utilización del biodiesel proveniente de aceites vegetales y en Colombia, debido al conocimiento existente en su cultivo y explotación, el aceite de palma y su biodiesel han sido planteados como la solución más viable a esta problemática. La experiencia a nivel mundial de la implementación de estos nuevos combustibles, ha sido acompañada de una gran polémica entorno a las diferencias que generan en el desempeño del motor, las propiedades físicas del biodiesel. En el presente estudio, se realiza el análisis de los efectos que tiene sobre la liberación de energía, la modificación de la viscosidad del combustible. Para ello, se toma como punto de partida la formulación de un modelo cero dimensional para un motor diesel. Posteriormente, se involucra un modelo del chorro de inyección, que permita describir la influencia de las propiedades físico-químicas relevantes en la atomización y evaporación del combustible, conservando la filosofía del modelo cero dimensional. Finalmente, se presentan los resultados comparativos obtenidos en las simulaciones que utilizan B20 como combustible, en condiciones estándar y de la ciudad de Bogotá. / Abstract. In the growing demand of fosil fuel alternatives, has been proposed multiple choices coming from the biomass. In the diesel engine field, the biodiesel which cames from the vegetable oils is more accepted choice. In Colombia, due to exist knowledge in the crop, the palm oil and its biodiesel has been proposed as the better solution to this problem. The world experience in the use of those new fuels, have been followed of a great and open discussion about diferences in the physical properties of the biodiesel and its effect on the engine performance. The present study focusses in the viscosity change effect on the heat release in a diesel engine. For that, first step is to formulate a zero dimensional model for a diesel engine. Later the effect of the physico-chemical properties of the biodiesel fuel, is described by means of a spray model which maintain the philosophy of a zero dimensional approach. Finally, comparative results obtained in the simulations for a diesel engine which uses a B20 mix as a fuel and works in standard and Bogotá conditions, are presented and discussed.