Modificación de un motor de combustión interna de gas natural de 2mw para su utilización con gas de petróleo asociado de bajo número de metano

Abstract

[Resumen] En la presente tesis doctoral se compilan tres estudios diferentes, todos ellos con temática semejante ya que en todos ellos se evalúan parámetros de combustión en un motor monocilindro de 175kW. Siendo la temática principal la conversión de un motor de combustión interna gas natural 2MWe con un sistema de pre-cámara inyectada para su uso en aplicaciones con gases de bajo número de metano. En el primer estudio, se fijó un punto de partida, comprobando las prestaciones que tiene dicho motor, actualmente liberado y en funcionamiento en el mercado, utilizando gas de muy bajo de número de metano. Los resultados concluyeron que no es rentable utilizar dicho motor para quemar los mencionados gases. Por lo expuesto, en el segundo trabajo, se instaló una cámara de combustión alternativa que se pudiera adaptar mejor a los combustibles citados. Tras montarla y ejecutar los ensayos pertinentes se descubrió que la solución propuesta era viable y mejoraba las prestaciones iniciales considerablemente. Finalmente, se observó que la configuración anterior podría ser optimizada aumentando sus prestaciones, y por ende su rendimiento térmico. En consecuencia, en la tercera y última fase experimental, se desarrolló una metodología para optimizar el rendimiento de combustión mediante la optimización de la geometría de la pre-cámara y la bujía. Los resultados fueron óptimos y resultaron en rendimientos térmicos considerablemente más altos que la cámara de combustión sin optimizar. En los siguientes apartados se especificarán con más detalles los elementos comunes de los tres ensayos. Es decir, el motor, subsistemas y materiales empleados, así como la metodología de cada ensayo y un resumen de los mismo.