Implementación de la metodología PDR para detección de combustión anormal en motor CFR-Diesel operando en modo dual con hidrógeno

Abstract

Este documento presenta el análisis del funcionamiento dual diésel-hidrógeno en un motor monocilíndrico restaurado para la evaluación experimental de combustibles alternativos, como parte del proyecto Fondecyt Regular N.° 1241883 titulado “Improvement Autoignition Predictions of Premixed Hydrogen and Hydrogen/Ammonia Mixtures at Low-Intermediate Temperatures and High Pressures”. Originalmente diseñado para la medición del número de cetano, el motor fue modificado con el objetivo de permitir experimentos con amoníaco e hidrógeno. Durante su puesta en marcha, se realizaron ajustes para optimizar su funcionamiento, incluyendo la limpieza y calibración del inyector, la regulación del ángulo de inyección, el reemplazo de los anillos de compresión y aceiteros, así como la determinación del consumo de combustible en función de la velocidad, la potencia y su retorno. El sistema de inyección de diésel no dispone de variador de avance ni regulador centrífugo, lo que implica que la inyección diésel es directamente proporcional a la velocidad del motor y, por consiguiente, que la inyección de hidrógeno sustituye aire en lugar de combustible bajo condiciones de prueba establecidas (RPM constantes). Se llevaron a cabo ensayos con el motor acoplado a un freno dinamométrico y equipado con sensores de temperatura, un encoder, un sensor de knock y un analizador de gases. Los resultados mostraron que el motor opera de manera estable a 970 RPM utilizando solo diésel, su potencia varía entre 2 y 2,5 kW para ese punto de operación, y la máxima adición energética de hidrógeno antes de la aparición de combustión anormal es del 9 %. La temperatura de gases de escape, el torque y la potencia comienzan a decaer(...).