Análisis cinético-químico de la formación de emisiones contaminantes en motores de encendido provocado funcionando con mezclas de hidrógeno y gas natural

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado se analiza el proceso de combustión y la formación de emisiones contaminantes en un motor de encendido provocado que funciona con mezclas de gas natural e hidrógeno. Para ello, el trabajo parte de ensayos experimentales y diagnósticos termodinámicos que se han analizado y postprocesado con un modelo cinético-químico para obtener resultados desconocidos previamente. En el estudio se evalúa la influencia del dosado, el régimen de giro y la composición del combustible sobre el proceso de combustión tanto en términos de desarrollo de la misma como en la formación de emisiones contaminantes (NO, NO2, N2O y CO). Los resultados del trabajo pueden ser relevantes en el desarrollo de nuevos motores que funcionen con mezclas de gas natural e hidrógeno ya que pueden guiar la toma de decisiones o alimentar a modelos comerciales de simulación de motores.

This undergraduate thesis analyzes the combustion process and the formation of pollutant emissions in a spark-ignition engine running on mixtures of natural gas and hydrogen. To this end, the study is based on experimental tests and thermodynamic diagnostics that have been analyzed and post-processed using a kinetic-chemical model to obtain previously unknown results. The study evaluates the influence of fuel injection, engine speed, and fuel composition on the combustion process, both in terms of combustion development and the formation of pollutant emissions (NO, NO₂, N₂O, and CO). The results of this work may be relevant to the development of new engines that run on mixtures of natural gas and hydrogen, as they can guide decision-making or feed into commercial engine simulation models.