Los aditivos marcan la diferencia
La legislación medioambiental vigente ha reforzado la necesidad de emplear aditivos de control de la acumulación de sustancias que permitan mantener los motores diésel limpios y reducir las emisiones de los vehículos. Además, la utilización de combustible diésel con un contenido de sulfuro muy inferior ha derivado en la necesidad de disponer de aditivos de lubricidad y aditivos de mejora de la conductividad, entre otros. El mayor uso de aditivos en el combustible diésel refleja la creciente demanda de este, así como el cambio tecnológico de los motores que emplean dicho carburante. El proyecto FAEFID (Characterisation of fuel additives effect on fuel injector design), financiado con fondos europeos, se propuso evaluar sistemáticamente los efectos de los aditivos en el rendimiento de los motores diésel. La compleja composición química y la naturaleza confidencial de los aditivos y los mecanismos tuvieron como consecuencia un conocimiento impreciso de cómo estos afectan al flujo de la tobera y a la formación de rociado. Entender en qué medida dichos aditivos mejoran el rendimiento de los motores es fundamental para los desarrollos y diseños futuros, tanto de aditivos como de inyectores. En este sentido, el equipo investigador diseñó un prototipo de tobera y una técnica de medición innovadora que incluía la utilización de rayos X para medir la densidad. La configuración experimental posibilitó una visualización en alta velocidad del flujo interno de combustible con una resolución aproximada de 15 μm. El equipo investigador identificó rasgos transitorios del flujo que se estudiaron en detalle, centrándose específicamente en obtener información de los mecanismos de liberación de vórtices por desprendimiento y colapso de burbujas. Las mediciones de densidad mediante tomografía microcomputarizada proporcionaron datos cuantitativos sobre la fracción del volumen de líquido combustible o el vapor. El equipo del proyecto FAEFID identificó diferencias entre varios aditivos pero, sobre todo, recabó una cantidad suficiente de datos de validación para los modelos de dinámica de fluidos computacional (DFC), los cuales se desarrollaron para describir con exactitud los efectos de determinados aditivos en el flujo de combustible. El sistema de inyección de combustible, parte fundamental de los motores diésel, ha experimentado problemas significativos provocados por una calidad deficiente del combustible diésel. Los resultados del proyecto, descritos en cinco publicaciones en revistas arbitradas de gran repercusión, contribuirán a mejorar la protección de los sistemas de inyección de combustible gracias al desarrollo de una nueva línea de aditivos para combustible diésel.
Palabras clave
Aditivo, combustión interna, combustible diésel, FAEFID, dinámica de fluidos computacional
