Montaje del sistema de acondicionamiento del aire de admisión de un motor de laboratorio y análisis del efecto de la humedad en su funcionamiento

Este proyecto es un trabajo experimental realizado en el Laboratorio de Motores Térmicos de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid sobre un motor CFR, de combustión interna alternativo, en el cual se ha estudiado el efecto que tiene la humedad del aire de admisión en la combustión. En ensayos de trabajos pasados con el motor CFR se obtenían datos imprecisos debido a que dependían de variables que no estaban siendo controladas, principalmente la humedad y la temperatura del aire. Esto dificultaba la obtención de conclusiones fiables. Por lo tanto, se diseñará y construirá un equipo de control de la humedad y temperatura del aire de admisión que constará de un enfriador de aire, con el fin de eliminar la mayor cantidad de humedad posible, y un conducto de admisión del motor, en el cual se colocará un humectador para variar la humedad del aire, un medidor de caudal, un sensor de humedad y temperatura y unas resistencias junto con un termopar para mantener la temperatura del aire en los valores deseados. Una vez realizado el montaje se procedió a la etapa de ensayos en el motor CFR, en los cuales se eligió un combustible, y se realizaron diversos ensayos variando la relación de compresión, el ángulo de encendido, el dosado y la humedad absoluta del aire de admisión. Mediante el programa LabVIEW se obtuvieron de los ensayos medidas de la presión en la cámara de combustión, del caudal de admisión y de la presión de admisión. Finalmente, se realizó un postprocesamiento de los datos adquiridos, mediante Excel y Matlab, obteniendo las curvas de tasa de calor liberado neto, las curvas de calor liberado neto acumulado, la velocidad de combustión, la amplitud de la detonación (en caso de que aparezca) y las emisiones de los gases de escape. ------------------------------------------------------------------------ This project is an experimental work carried out at the Laboratory of Thermal Engines of the Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid, focusing on a CFR engine, an alternative internal combustion engine, in which the effect of humidity on combustion will be studied. In previous tests with the CFR engine, imprecise data were obtained due to uncontrolled variables, mainly humidity and air temperature. This made the obtention of reliable conclusions difficult. Therefore, an intake air humidity and temperature control system will be designed and built, consisting of an air cooler to remove as much moisture as possible, an engine intake duct with a humidifier to vary the air humidity, a flow meter, a humidity and temperature sensor, and resistors with a thermocouple to maintain the desired air temperature. Once the setup is complete, testing will be conducted on the CFR engine. A specific fuel will be chosen, and various tests will be carried out, varying the compression ratio, ignition angle, fuel dosing, and absolute humidity of the intake air. Using the LabVIEW program, measurements of combustion chamber pressure, intake airflow, and intake pressure will be obtained from the tests. Finally, acquired data will undergo post-processing using Excel and Matlab to obtain curves of net heat release rate, cumulative net heat release curves, combustion velocity, detonation amplitude (if present), and exhaust gas emissions