Prefacio El motor diésel es uno de los tipos más eficientes de motores térmicos y se utiliza ampliamente como motor primario para muchas aplicaciones. El proceso más importante que determina el rendimiento de un motor diésel es su proceso de combustión. Desde que Rudolph Diesel inventó el motor de encendido por compresión hace más de un siglo, nuestro conocimiento del proceso de combustión ha aumentado enormemente. En los últimos años@ con la ayuda de ordenadores@ hemos logrado grandes avances en el estudio del modelado de la combustión de motores. Como resultado, nuestro conocimiento de las complejidades del funcionamiento interno de los cilindros del motor ha mejorado enormemente. Sin embargo, debido a las complejidades de los procesos implicados en el motor diésel práctico, todavía hay demasiadas incógnitas que impiden que las predicciones computacionales tengan el nivel de precisión requerido por la industria. Aunque los ingenieros de desarrollo prácticos pueden beneficiarse del conocimiento adquirido mediante el modelado de combustión, todavía tienen que confiar en última instancia en el proceso de desarrollo experimental para llegar al diseño final. En el curso de dicho desarrollo, es importante comprender cómo los cambios de hardware afectan el proceso de combustión del motor. En este sentido, el análisis práctico de la combustión es una herramienta poderosa. El análisis de liberación de calor@, que se basa en la presión de disparo del cilindro@ real@, es la esencia del análisis de combustión. En este libro se utiliza ampliamente una liberación de calor de tipo diagnóstico de zona única (modelo de dimensión cero). Cuando se usa consistentemente, este cálculo proporciona información útil sobre el ciclo de combustión. Puede utilizarse para comprender no sólo los cambios prácticos en el rendimiento del motor sino también la dirección de mejora. Este libro no intenta cubrir todos los posibles problemas de diseño que podría enfrentar un ingeniero de motores diesel. Más bien@ demuestra a través de muchos ejemplos cómo aplicar algunos conocimientos básicos sobre combustión para comprender los cambios en el rendimiento del motor. También se utiliza un análisis práctico de liberación de calor para calibrar el modelo computacional del motor específico en varias etapas para acortar el proceso de desarrollo. Muchos de los materiales contenidos en este texto están asociados con el motor diésel de velocidad media@ ya que esta es el área en la que tengo mayor experiencia. Sin embargo, los métodos utilizados y los conocimientos básicos necesarios para otros tipos de motores diésel deberían ser similares. Este texto tiene como objetivo ayudar a los lectores a analizar sus propios problemas prácticos de combustión, no necesariamente a proporcionar soluciones listas. El capítulo 1 trata sobre algunas características básicas del proceso de combustión de un motor diésel. El Capítulo 2 describe una herramienta comúnmente utilizada para analizar la combustión. análisis de liberación de calor. En este capítulo también se incluyen la utilidad del análisis de liberación de calor y algunos de los problemas asociados con la adquisición de información sobre la liberación de calor. Los capítulos 3 y 4 analizan los materiales que los ingenieros encuentran al realizar el diseño de combustión. El Capítulo 5 describe los cambios de rendimiento que se pueden encontrar en el entorno de usuario del motor. Finalmente, el Capítulo 6 cubre los materiales sobre algunos de los motores de combustible alternativo que he tenido la oportunidad de desarrollar. Estoy muy en deuda con General Electric Company, especialmente con la división de Sistemas de Transporte (GETS), donde tuve la oportunidad de trabajar en detalle en problemas reales de combustión. En particular@ agradezco el apoyo incondicional y sin reservas de los anteriores directores del GETS@ Martin J. Hapeman@ John G. Hoffman@ Thomas Hoover@ y Robert F. Fischer. Su apoyo ha hecho posible mi trabajo a lo largo de los años. Estoy muy agradecido al Dr. Gong Chen y al Dr. Paul Flynn de GETS por su estímulo para escribir este libro y su revisión del manuscrito original. Deseo expresar mi más profundo agradecimiento a los miembros del GETS Diesel Engine Laboratory@ especialmente a Donald Lecker y Richard Beal@ sin cuya ayuda no se podrían haber recopilado todos los datos útiles de este libro. Mi gratitud también va para quienes trabajaron anteriormente y actualmente en GE Corporate Research and Development@ Dr. Gary Leonard@ Dr. Sudhir Savkar@ Roger Johnson@ y Eugene Kimura@ por su apoyo a mi trabajo a lo largo de los años. Además@ deseo agradecer a mi alma mater@ Universidad Tsinghua de Beijing@ China@ donde comenzó la fundación de este trabajo mientras yo enseñaba allí. Mis numerosos colegas y compañeros profesores siempre fueron de gran ayuda y me brindaron debates esclarecedores. Por último@, pero no menos importante@, me gustaría agradecer a mi esposa Jane por su apoyo desinteresado y su paciencia durante más de cuarenta y seis años@, sin los cuales no habría tenido la oportunidad de concentrarme en mi trabajo. Mi hijo y mi hija Ning y Ann también me alentaron encarecidamente a completar este libro y me brindaron un considerable apoyo logístico informático. Estoy realmente agradecido con todos ellos.
SAE R-327-2002 Historia
2002SAE R-327-2002 Análisis práctico de la combustión del motor diésel