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Improving engine performance and efficiency by minimisation of knock probability (MINKNOCK)

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Comprender la detonación del motor

El Programa de Energía, Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible financió un estudio integral del comportamiento de la llama dentro de los motores de automóvil para aprender más acerca de la detonación del motor y cómo prevenirlo.

Energía

El problema de la detonación del motor es un clásico desde que se inventaran los motores de combustión interna. El encendido prematuro de la mezcla aire-combustible causa un desgaste innecesario en el motor, reduce la potencia y aumenta las emisiones de contaminantes atmosféricos. El proyecto MINKNOCK trató de resolver la falta de conocimientos en torno a la detonación del motor. Es un problema complejo que afecta a la geometría del motor, las características del combustible y la propagación de la llama entre otros factores. Ingenieros mecánicos del Instituto Superior Técnico de Portugal construyeron una configuración piloto con equipo de velocímetro por imágenes de partículas (PIV) para vigilar de cerca las condiciones de la cámara de combustión interna. La recopilación y el análisis de los datos se centró en la interacción llama-pared para tres tipos de llama: hemisférica, simétrica y asimétrica. Un Nuevo software de post-procesamiento permitió calcular la velocidad de la llama (Sd) y el factor de alargamiento de la misma (K). Los experimentos de MINKNOCK demostraron que, a diferencia de la creencia popular, existen puntos de estancamiento en el campo de flujo dentro de la cámara de combustión. Se determinaron las posiciones de los puntos de estancamiento, donde se encuentran las zonas de combustible no quemado, para cada tipo de geometría de llama. Además, se observó un elevado grado de relación entre la velocidad de la llama y el factor de alargamiento. Por último, y lo más importante, el estudio reveló que las llamas son notablemente robustas, capaces de sobrevivir a un alargamiento positivo y negativo sin extinguirse. El consorcio MINKNOCK utilizará estos nuevos conocimientos para mejorar el diseño de los motores para reducir las detonaciones y ayudar a la legendaria industria europea del automóvil a conservar su competitividad global.

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