Contribución al conocimiento del comportamiento del biodiesel y sus mezclas en motores diesel actuales y ante futuras tendencias

Resumen

El motor de encendido por compresión (MEC) constituye hoy en día la alternativa más eficiente para la producción de energía mecánica a partir de la combustión de un hidrocarburo en el sector de la automoción. A la problemática tradicional en cuanto a emisiones que acompaña a los motores diesel en las últimas décadas, se le ha añadido la toma de conciencia del problema del efecto invernadero causado por la emisión de CO2 que la mayoría de las nuevas estrategias de combustión desarrolladas no soluciona permitiendo al contrario reducir la formación de humos y NOx. Para acompañar a este tipo de estrategias de combustión, el uso del combustible oxigenado de origen vegetal conocido como biodiesel presenta un gran potencial como posible solución para el problema del CO2 ya que evita su acumulación en la atmósfera, pudiendo además contribuir a la reducción de la dependencia con respecto al petróleo. En esta tesis, se presenta un estudio en relación con la viabilidad de tal combustible como sustituto o complemento al gasóleo en los motores diesel a través de varios ensayos simulando su funcionamiento bajo condiciones normales de trabajo. Así, se ha estudiado la problemática del biodiesel en el arranque a muy bajas temperaturas, sus efectos sobre los modernos sistemas de inyección Common Rail o el efecto en prestaciones y emisiones bajo un ciclo transitorio conocido, simulando condiciones de conducción en ciudad y en carretera. También nos hemos interesado en los efectos del biodiesel a largo plazo, analizando las prestaciones, el estado y el mantenimiento del motor después de un largo periodo de uso de ese mismo combustible en comparación con la situación con gasóleo. En la última parte del estudio, además de analizar la combustión del motor diesel con biodiesel, se evalúa su capacidad para reducir las emisiones de NOx y de humos de manera simultánea utilizando como principal parámetro condiciones de combustión a baja temperatura mediante el uso de altas tasas de EGR, situación empleada ya actualmente aunque en menor medida. Este trabajo representa un paso más hacia la utilización de forma segura y fiable del biodiesel como combustible en los motores diesel y pretende ampliar el conocimiento de sus efectos sobre dicho motor.