Sistema de Información de Ciencia y Tecnología

Desarrollo Tecnológico del mezclador gas natural - diesel oil en el sistema de conversión Bio combustible, por la integración aire-gas en motores de encendido por compresión

Financiamiento IDH

Convocatoria CONVOCATORIA IDH - GESTION 2008

Categoria y Convocatoria del proyecto IDH Concursable

Duración Inicio: 01/10/2008 Fin: 15/02/2010

Tipo de Investigación Aplicada

Resumen del Proyecto

El presente trabajo presenta los resultados de un estudio experimental realizado sobre un motor marca Isuzu, modelo 4FDI, (Encendido por Compresion) 2189 cc de inyeccion indirecta, de aspiración natural y potencia nominal de 60 HP @ 5000 rpm, mismo que ha sido transformado para operar en el modo bi-combustible. El método de transformación de este juego de conversión se basa en introducir una mezcla aire-gas natural a baja presion por la válvula de admisión a la cámara de combustión.

Luego de realizar la transformación y comprender el funcionamiento del motor operando en el modo bi-combustible, se ha procedido a mejorar el mezclador de diseño propio con características de material y geometría que permitan fácil réplica y difusión en talleres de conversión del país.

Se han registrado los siguientes datos a objeto de determinar el desempeño del mezclador prototipo  (diseño y fabricación local) en contraste con los análisis teóricos y patentados en equipos parecidos:

• La potencia efectiva obtenida en el eje.
• Volumen de GNV aspirado por el motor a través del mezclador.
• Volumen de aire aspirado...Ver mas

El presente trabajo presenta los resultados de un estudio experimental realizado sobre un motor marca Isuzu, modelo 4FDI, (Encendido por Compresion) 2189 cc de inyeccion indirecta, de aspiración natural y potencia nominal de 60 HP @ 5000 rpm, mismo que ha sido transformado para operar en el modo bi-combustible. El método de transformación de este juego de conversión se basa en introducir una mezcla aire-gas natural a baja presion por la válvula de admisión a la cámara de combustión.

Luego de realizar la transformación y comprender el funcionamiento del motor operando en el modo bi-combustible, se ha procedido a mejorar el mezclador de diseño propio con características de material y geometría que permitan fácil réplica y difusión en talleres de conversión del país.

Se han registrado los siguientes datos a objeto de determinar el desempeño del mezclador prototipo  (diseño y fabricación local) en contraste con los análisis teóricos y patentados en equipos parecidos:

• La potencia efectiva obtenida en el eje.
• Volumen de GNV aspirado por el motor a través del mezclador.
• Volumen de aire aspirado por el motor a través del mezclador.

Para tres medidas diferentes de velocidad de rotaciión del motor y cuatro niveles de carga en operación de régimen permanente de dos minutos en cada caso y con dos réplicas. Los resultados obtenidos del experimento fueron los siguientes:

1. La potencia obtenida con el mezclador “prototipo" resultó significativamente diferente (menor) que la obtenida con el mezclador “control" según análisis de la t pareada de Student.
2. La relación de volumen de GNV entre volumen de aire, obtenida con el mezclador “prototipo" no es significativamente diferente, que la obtenida con el mezclador “control", según análisis de la t pereada de Student.
3. La relación de potencia obtenida entre el volumen de GNV consumido con el mezclador “prototipo" resultó significativamente diferente (menor) que la obtenida con el mezclador “control", según análisis de la t pareada de Student.

Lo que nos permite concluir lo siguiente acerca del mezclador de diseño y fabricación nacional “prototipo":

• En motores Diesel de aspiración natural, el mezclador de diseño y fabricación nacional, cumple adecuadamente el efecto Venturi para mezclar en proporciones adecuadas de volumen de aire con volumen de gas natural.
• Sin embargo debido, al bajo índicee de mezcla que se obtiene de la combinación GNV/aire, la combustión no es perfecta por lo que la potencia obtenida es menor en función al GNV introducido. Es decir la eficiencia energética disminuye, al expedirse GNV que no llega a quemarse en el interior del motor.
• La potencia en general del motor se reduce debido a la reducción del rendimiento volumétrico del mezclador en estudio.
• La operación del mezclador en el motor con un turbocargador, compensa el bajo nivel de mezcla y bajo rendimiento volumétrico que se obtiene con el mezclador.

El resultado de este experimento se puede ampliar a la compresión de mezcladores de fabricación nacional en conversión de motores de gasolina, mismos que presentan disminución de desempeño de potencia en dichos vehículos.

Sin embargo, la fabricación de mezcladores para vehiculos convertidos a dual-combustible en el caso de motores originales a gasolina o bi-combustible en el caso de motores originales Diesel con aspiración natural. Requieren de tecnología de fabricación que permita introducir diseño de componentes de óptimo acabado y tolerancias, que introduzcan turbulencia para permitir adecuada mezcla del aire con el GNV, al mismo tiempo de no reducir el rendimiento volumétrico.

Es necesario, continuar probando con nuevos diseños, tecnologías de fabricación y distintos materiales, a fin de obtener mezcladores aire/GNV que permitan conseguir desempeño comúnmente empleados en nuestro medio y funcionamiento en la altura.

 

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Beneficiarios

La sociedad automotriz con la posibilidad de acceder a usar GNC en motores Diesel

Cualquier sistema productico que tenga motores diesel y requiera disminuir sus costos operativos, principalmente en el costo de combustible

Esta es una forma directa de beneficiar el medio ambiente y contribuir a disminuir el fenómeno del Calentamiento Global con la presentación de una posibilidad de aplicación

 

Objetivos

Objetivo General

• Diseñar y construir un mezclador para el sistema de conversión bi-combustible Gas Natural - Diesel Oil para un eficiente desempeño mecánico y medioambiental para un motor de encendido por compresión.

Objetivos Especificos

• Diseñar los prototipos apropiados del mezclador bi-combustible Gas Natural - Diesel Oil por efecto Venturi,para la experimentación.

• Analizar y seleccionar los datos obtenidos de los prototipos experimentales en función a mezclas, succión y restricción de aire y gas natural.

• Definir las características de diseño, construcción y costo según al prototipo seleccionado para el mercado boliviano.

• Medir el impacto de la contaminación medioambiental del mezclador de sistema bi-combustible, operando en un equipo estacionario.

• Divulgar el desarrollo de tecnología a nivel local; como el diseño, procesos de construcción y costos para la fabricación del producto.

Participantes

Coordinador Oscar Febo Flores Meneses

Co-cordinador

- Participantes del proyecto

Nombre	Grado Académico	Cargo	Cédula de identidad
Oscar Febo Flores Meneses	Maestria	Coordinador ()

- Colaboradores del proyecto

Nombre	Grado Académico	Cargo	Cédula de identidad

Unidades Participantes

Unidad Proponente Instituto de Investigaciones Mecánicas y Electromecánicas

Unidad Contraparte

+ Unidades Co-Ejecutoras

Nombre de la Unidad	Responsable de la Unidad

Lineas de Investigación

• Diagnóstico automotor
• Energias alternativas