Estudio experimental de transferencia de calor en motores de combustión interna usando la mezcla etanol-gasolina

Resumen

En el presente estudio se realiza una estimación de la transferencia de calor en sistema de escape en un motor de combustión interna de cuatro tiempos usando diferentes mezclas de etanol y gasolina como combustible, modificando la concentración de etanol del 2 al 8 %. El objetivo del presente trabajo es cuantificar las diferencias porcentuales en las prestaciones del grupo electrógeno, primeramente, las variables de corriente eléctrica y voltaje, por parte del generador eléctrico, seguidamente, las variables termodinámicas como las temperaturas de escape, tanto del gas como de la pared y, por ende, cuantificar su efecto en el calor transferido al exterior. Para determinar la transferencia de calor se han adoptado hipótesis unidimensionales. Los ensayos se realizan modificando el grado de carga del grupo bimotor. Se muestran resultados de las prestaciones del grupo electrógeno, de corriente y voltaje, bajo diferentes cargas. Seguidamente, se exponen las temperaturas registradas bajo las diferentes concentraciones de combustible. Por otra parte, en los resultados obtenidos se tienen diferencias de hasta 2.74 y 0.81 % de corriente y voltaje respectivamente en todos los ensayos realizados. También, se observaron diferencias inferiores a 4.91, 5.1 y 6.21 % en las temperaturas del gas de escape, pared de escape externa y pared de escape interna, respectivamente en todos los ensayos y resultados obtenidos. Finalmente, se presenta un estudio paramétrico de transferencia de calor, modificando el coeficiente de convección, donde se observan diferencias de hasta 4.83 % en la tasa de calor con todas las concentraciones de combustible etanol-gasolina.