> REVISTA RIEMAT JULIO – DICIEMBRE 2017. VOLUMEN 2. NÚMERO 2. ART. 4<
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inversamente proporcional a la temperatura este
componente siendo el segundo en concentración de la
familia de los NOx no representa más del 20% del total
de estos compuestos. [5]
El estudio realizado muestra la dependencia existente
entre los óxidos de nitrógeno NOx, respecto a factores
relacionados a la combustión, pero sobre todo a las
características propias alcanzadas en el cilindro como la
relación lambda
𝜆 y el avance de encendido a fin de
plantear estrategias que logren menguar la producción de
estos tóxicos compuestos.
II. DESARROLLO
Motor y Dinamómetro
Las mediciones de los óxidos de nitrógeno en función de los
diferentes parámetros se las realizo en un motor Renault 1.1 l
D4F740, Tabla 1, utilizando un dinamómetro de motor Borghi
& Saveri el mismo que utiliza un mecanismo de control
magnético. Tabla 2.
Tabla 1. Ficha técnica del motor Renault D4F740 donde
se realizaron pruebas
Descripción
Valor
Unidad
Tipo motor
Normalmente
aspirado
Código
D4F740
Combustible
Gasolina
Cilindros
4
Diámetro
69
mm.
Carrera
76.8
mm.
Relación
de
compresión
9.8:1
Potencia
55@5500 rpm
Kw
Torque
107@3750 rpm
Nm
Año
2012
Tabla 2, Especificaciones Dinamómetro
Marca
Borghi & Saveri
Referencia
FE600-SD
Tipo
Eddy Current
Rpm Max
13500
Medición torque 850 Nm
– 0.12%fs
Potencia
493 hp
Precisión
0.5%
Analizador de Gases
El analizador de gases utilizado es el AVL modelo Ditest
CDS, el cual permite obtener lecturas de CO2, CO, 02,
NO, NO2, HCS, con una resolución de 1 ppm utilizando
como mecanismo de monitoreo near
– infrared. El
analizador además es compatible para mediciones a
vehículos a diésel.
El analizador cumple con la norma 2004/22/EC (MID);
OIML R99 Class 0.
Módulo de Control Electrónico, Ecu
El módulo de control electrónico ECU, utilizado para el
monitoreo y control del motor es una Fh Electronics
basado en el mapeo original del fabricante para el motor.
El módulo electrónico permite controlar la apertura de la
mariposa, ingresar el mapeo de inyección e incluye
valores de corrección por altitud.
Las entradas disponibles son: temperatura del agua y
aceite, presión del colector, sonda lambda, señal del
cigüeñal CKP, árbol de levas CMP, 4 lectores de
frecuencia, 8 entradas digitales Pull up y Pull down.
Las salidas para los actuadores son: 4 salidas de
encendido de 10 A y 4 de3 A, control de acelerador
electrónico, 8 salidas digitales con protección y
diagnóstico incluido, 4 salidas PWM para electroválvulas,
1 salida de tacómetro, 4 salidas de encendido y de
inyectores más dos señales PWM para válvulas
solenoides.
El protocolo de comunicación: Estándar MCD1 con
HMI, protocolo CAN, puerto asíncrono RS232 56Kbit/s y
1 Puerto Ethernet 10 BASE-T para el flash de estrategia
y comunicación con HMI.
Diseño de Experimentos, DOE
Como matriz de medición se consideró un diseño de
experimentos DOE, en el cuál estén presentes 3 factores:
Velocidad del motor
𝜛 en rangos de 250 rpm, valor de
lambda
𝜆 en rangos de 0.5 de 0.9 a 1.1 y carga del motor
𝜁 de 25 a 100% en rangos de 25%, teniendo en cuenta
que este último determina el porcentaje del torque total al
que el motor se encuentra respecto a un 100% de
abertura de la mariposa. Este DOE parte de 206 corridas
con replica incluida por prueba donde se emparejan las
diferentes combinaciones de factores posibles.
La escala para lambda
𝜆 se selecciono en base a las
relaciones que suceden con más repitencia y son más
significativas dentro del espectro de trabajo normal de un
motor de combustión interna SI.
Los datos registrados fueron:
Tabla 3. Lecturas de variables del diseño de
experimento, DOE
Parámetro
Representación Unidad
Torque
ζ
Nm
Lambda
λ
Avance de encendido
AE
°
Óxidos de nitrógeno
NOX
ppm
Velocidad del motor
ϖ
rpm
Dióxido de carbono
CO2
%
Carga
%