presentacion hcci

Tecnologa HCCI: Reduccin de Emisiones

Vehiculares con Utilizacin de Gasolina en

Motores ciclo Diesel

Juan Jos Miln Guzman

Sergio L. Braga (PUC Rio, Brasil)

CONTENIDO

I. INTRODUCCIN

II. MOTIVACIN

III. CONCEPTOS IMPORTANTES

IV. APARATO EXPERIMENTAL

V. RESULTADOS

VI. CONCLUSIONES

INTRODUCCIN

Preocupacin por el Medio Ambiente

Emisiones contaminantes (CO2, NOx, CO, SOx, HC y MP)

Vehculo automotor Fabricantes de automviles Mejorar proceso de combustin y minimizar la

emisiones de gases de escape al exterior

CONTENIDO

I. INTRODUCCIN

II. MOTIVACIN



V. RESULTADOS

VI. CONCLUSIONES

Combustin de baja temperatura permitiendo que los motores de ciclo Diesel operen com otros combustibles (alcohol etlico, gasolina, GNV, etc.) : AUTO-IGNICIN eficiencia elevada bajas emisses.

Combustibles renovables de segunda generacin

butanol metanol

Reservas finitas de petrleo y emisiones de CO2 (cambios en el clima) Legislaciones Internacionales de Niveles de Contaminacin

(Ref.: Lund Institute, 2009)

MOTIVACIN

CONTENIDO

I. INTRODUCCIN

II. MOTIVACIN



V. RESULTADOS

VI. CONCLUSIONES

Fig. 1. Comparao combusto em ciclo Otto, Diesel, e HCCI

CONCEPTOS IMPORTANTES

Combustin de gasolina

HCCI

Combustin de diesel

Mejor eficiencia del combustible

Emis

ion

es m

as li

mp

ias


Motor Eficiencia Emisiones Iniciador de Combustin

SI (Otto) Limitada por el golpeteo-ruido de combustin

Bajas Buja (chispa descarga elctrica)

CI (Diesel) Alta Altas en NOx y holln

Injeccin de combustible

HCCI Alta (superior Otto, parecido Diesel)

Altas en HC e CO

Registro de T e P (composicin de la mezcla)

Fig. 2. Posicin HCCI.

Fig. 3. Ciclo HCCI; diagrama P - .


Principio de Funcionamiento

Ventajas y Desventajas

Eficiencia trmica elevada

Bajas emisiones de NOx y MP

Utilizar vrios tipos de combustibles

Funcionamiento mas estable y suave

Cumplimiento de legislaciones ambientales actuales y futuras

Control auto ignicin combustin

Partida en frio

Emisiones elevadas de CO y HC

Limite de funcionamiento en determinados intervalos de rotacin.

Mritos Desafios



Emisiones

Norma de Emisiones EURO para Automviles

Normas de emisiones (mg/km)

Partculas (PM)

xidos de Nitrgeno

(NOX)

Hidrocarburos (HC)

Monxido de Carbono (CO)

Diesel Gasolin

a

Diesel Gasoli

na

Diese

l

Gasolin

a

Diesel Gasolina

Euro 1 (1993) 140 - - - - - 2720 2720

Euro 2 (1996) 80-100 - - - - - 1000 2200

Euro 3 (2000) 50 - 500 150 - 200 640 2300

Euro 4 (2005) 25 - 250 80 - 100 500 1000

Euro 5* (2010) 5 - 200 60 - 75 - -

(*) Valores correspondientes a la propuesta de la Comisin de 21 de Diciembre de 2005

Norma EURO

Fig. 4. Comparacin de Emisiones

CONTENIDO

I. INTRODUCCIN

II. MOTIVACIN



V. RESULTADOS

VI. CONCLUSIONES

Fig. 5. Aparato Experimental, HCCI, LEV-PUC Rio.

APARATO EXPERIMENTAL

Fig. 6. Fotografia del banco de pruebas, HCCI, LEV-PUC Rio.


Fig. 7. Componentes Principales del aparato experimental.


Fig. 8. Sensores del aparato experimental.


Fig. 9. Adquisicin y procesamiento de datos en el aparato experimental.


CONTENIDO

I. INTRODUCCIN

II. MOTIVACIN



V. RESULTADOS

VI. CONCLUSIONES

Resultados Preliminares

Fig. 8. Presin en la cmara de combustin, modo HCCI, 2430

RPM.

RESULTADOS

Fig. 10. Parmetros de eficiencia, Modo Diesel.

RESULTADOS

- Modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24

CO

V P

ote

nc

ia (

%)

Po

ten

cia

(k

W)

Potencia

COV Potencia

RESULTADOS


Variacin de la Temperatura, modo HCCI, 1900 RPM, Tmezcla = 95 C

RESULTADOS

RESULTADOS


Fig. 13. Variacin de Curva de Presin (Modo HCCI)

RESULTADOS


Fig. 14. Presin HCCI vs Sensor de Posicin

- Comparacin de resultados Diesel - HCCI

RESULTADOS

Comparacin Diesel HCCI (1900 RPM, Tmezcla = 95C)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0 2 4 6 8 10 12

Po

ten

cia

(k

W)

Flu

jo d

e C

om

bu

sti

ble

(k

g/h

)

Pruebas (N)

Consumo Combustible Modo HCCI

Consumo Combustible Modo Diesel

Potencia - Modo HCCI

Potencia - Modo Diesel

- Comparacin de resultados Diesel - HCCI

RESULTADOS

Comparacin Diesel HCCI (1900 RPM, Tmezcla = 95C)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

Re

nd

ime

nto

T

rm

ico

(%

)

Pruebas (N)

Rendimiento Trmico - ModoHCCI

Rendimiento trmico - ModoDiesel

RESULTADOS

Fig. 16. Temperaturas Gases de Escape Diesel HCCI (1900 RPM Tmezcla = 95C)

- Gases de Escape (HCCI Diesel)

RESULTADOS

Fig. 17. Emisiones NOx, Diesel HCCI (1900 rpm, Tmezcla = 95 C)

- Emisiones (HCCI Diesel)

Fig. 18. Emisiones MP, Diesel HCCI (1900 rpm, Tmezcla = 95 C)

RESULTADOS


RESULTADOS


Fig. 19. Emisiones CO, Diesel HCCI (1900 rpm, Tmezcla = 95 C)

CONTENIDO

I. INTRODUCCIN

II. MOTIVACIN



V. RESULTADOS

VI. CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

Proceso de combustin HCCI como alternativa posible para disminuir impacto al medio ambiente

Posibilidad de convertir un motor Diesel para operacin HCCI

Tecnologa HCCI permite utilizar otro tipo de combustible

Emisiones en modo HCCI puede cumplir con actuales y futuras legislaciones internacionales

GRACIAS ...

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