Análisis estadístico del índice desviación ponderada de la referencia (DPR) para detección de combustión anormal en un motor de encendido por comprensión operando en modo dual con hidrógeno y gas licuado de petróleo

Abstract

Este trabajo evalúa estadísticamente un índice para la detección de “knock” en motores de encendido por compresión en operación dual Diesel-Hidrógeno y Diesel GLP fundamentado en el comportamiento estadístico de los índices de knock por ciclo los cuales siguen la distribución log-normal. Conociendo la distribución de probabilidad de índice de knock por ciclo se construye el estadístico Desviación Ponderada de referencia (DPr) el cual tiene un umbral universal que solo depende del tamaño de las muestras. El umbral de knock es independiente del tipo de tecnología del motor (encendido por compresión o encendido por chispa), tamaño del motor y combustible utilizado dando como resultado un indicador universal. Este índice puede utilizar índices por ciclo proveniente de la cámara de combustión, así como de las vibraciones del bloque del motor. Por otra parte, se expande el concepto del índice global DPr en estado estable a estado transitorio introduciendo los mapas de operación de media y varianza muestral del índice de knock por ciclo. Se exploró el concepto de la banda, el cual permite que el estadístico DPr pueda estimarse por cada nuevo ciclo de combustión. Por último, se realiza una comparación entre el índice global MAPO obtenido con información de vibración del bloque del motor versus el índice global DPr con la misma información de vibración verificando que en ciertos casos MAPO no puede distinguir cuando existe o no el fenómeno del knock. Por lo tanto, los análisis presentados muestran que DPr puede detectar knock utilizando un único criterio.