Guía para la integración de un turbocargador a un motor de combustión interna con bio-oil como combustible.
Fecha
2020-05-052020-05-05
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Este folleto tiene como objetivo servir como referencia para la implementación de un turbocargador en un motor de combuetión interna. Los cálculos aquí presentados son una referencia al desarrollo de esta actividad. Para tener un mejor manejo de la información presentada en el presente documento, se deberá tener el pre-requisito d elas asignaturas: Termodinámica I y II, Mecánica de Fluidos I y II, Diseño Mecánico y Mecanismos.
Los turbocargadores aprovechan la energía de los gases de escape, y la utilizan para suministrar aire al motor a una presión más elevada, aumentando la cantidad de aire y por consiguiente combustible en los cilindros. En este documento, se plantean los conceptos, métodos y condiciones para la implementación de un turbocargador en un motor diesel de una barcaza con una potencia de aproximada de 1500 HP, utilizando bio-oil como combustible alternativo, en este caso a partir de switchgrass. Se seleccionó un motor diesel CAT 3516 E, y tomando en cuenta las consideraciones para la operación de este con bio-oil, se realizan los cálculos de emisiones y eficiencia a diferentes velocidades de operación. Luego, se establecen los parámetros y formulaciones necesarias para seleccionar una configuración de turbocargador adecuada, junto al diseño y simulación de un intercooler basado en diseños de la compañía Bell Intercooler. La configuración final permite conseguir un motor con turbocargador capaz de suplir la potencia requerida de 1500 hp, que no iguala a la potencia que se puede generar utilizando diesel debido al reducido poder calorífico del bio-oil, pero consigue mantener la eficiencia térmica y una disminución significativa de emisiones.
Los turbocargadores aprovechan la energía de los gases de escape, y la utilizan para suministrar aire al motor a una presión más elevada, aumentando la cantidad de aire y por consiguiente combustible en los cilindros. En este documento, se plantean los conceptos, métodos y condiciones para la implementación de un turbocargador en un motor diesel de una barcaza con una potencia de aproximada de 1500 HP, utilizando bio-oil como combustible alternativo, en este caso a partir de switchgrass. Se seleccionó un motor diesel CAT 3516 E, y tomando en cuenta las consideraciones para la operación de este con bio-oil, se realizan los cálculos de emisiones y eficiencia a diferentes velocidades de operación. Luego, se establecen los parámetros y formulaciones necesarias para seleccionar una configuración de turbocargador adecuada, junto al diseño y simulación de un intercooler basado en diseños de la compañía Bell Intercooler. La configuración final permite conseguir un motor con turbocargador capaz de suplir la potencia requerida de 1500 hp, que no iguala a la potencia que se puede generar utilizando diesel debido al reducido poder calorífico del bio-oil, pero consigue mantener la eficiencia térmica y una disminución significativa de emisiones.