Análisis de gases bioetanol

Análisis de emisiones combustión gasohol

Resumen-

Como actividad de aprendizaje propuesta para el desarrollo de la asignatura electiva II biocombustibles impartida por el Ingeniero Hernán Mendoza en la universidad ECCI; se diseñó un experimento que consistió en la medición de los 4 principales residuos de la combustión de un motor de cuatro tiempos, que permitió establecer un criterio basado en el análisis de los resultados obtenidos sobre el efecto positivo en la reducción de gases nocivos que tiene la mezcla de etanol con gasolina en diferentes concentración cuando en motor se encuentra en condiciones de trabajo.

Abstract-

As a learning activity proposed for the development of the elective II biofuels course given by the Engineer Hernán Mendoza at ECCI University; An experiment was designed that consisted in the measurement of the 4 main residues of the combustion of a four-stroke engine, which allowed to establish a criterion based on the analysis of the results obtained on the positive effect that the mixture of ethanol with gasoline has on Different concentration when motor is in working conditions.

Palabras Clave- motor de combustión interna, gases de escape, gasohol, medición, combustión.

1. III. Introducción

La combustión se define como una reacción química entre sustancias, donde debe existir tres elementos conocidos como el triángulo fuego denominado comburente, combustible y la fuente de calor. Este principio de liberación de energía química es el fundamento del funcionamiento de los motores reciprocantes empleados en la industria y el transporte.

Existen diversos tipos de combustibles y se pueden clasificar en solidos como el carbón y la madera, líquidos como la gasolina y el diesel, finalmente los gaseoso como el gas natural. Estos combustibles luego de la combustión se crean nuevos productos denominados gases de escape.

El motor de combustión interna por su arquitectura no es capaz de quemar la totalidad el combustible en los cilindros. Por eso salen al ambiente productos no tóxicos como el dióxido de carbón, oxígeno y el agua. También hay residuos tóxicos como el monóxido de carbono los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno.

De ahí la importancia de regular y controlar nos niveles de las emisiones de escape.

En la actualidad con el gasohol que es la mezcla de la gasolina con bioetanol se hace un aporte a la reducción en la emisión de gases de escape que son en gran parte promotores del efecto invernadero debido a la emisión de dióxido de carbono.

Componentes de los gases de escape

Nitrógeno (N2): es un gas incoloro, inodoro que no es combustible el cual hace parte en un 78% del aire atmosférico. La mayoría del nitrógeno sale sin combinarse. Solo una mínima parte se combina con el oxígeno formando los óxidos de nitrógeno.

Oxigeno (O2): Es el componente más importante del aire, en un gas insípido e inodoro aproximadamente conforma el 21% del aire.

Dióxido de carbono (CO2): Se produce al ser quemados los combustibles que contienen carbono. El carbono se combina con el oxígeno aspirado. Es un gas incoloro, no combustible.
El dióxido de carbono CO2 a pesar de ser un gas no tóxico, reduce el estrato de la atmósfera terrestre que suele servir de protección contra la penetración de los rayos UV.

Monóxido de carbono (CO): Se produce con motivo de la combustión incompleta de combustibles que contienen carbono. Es un gas incoloro, inodoro, explosivo y altamente tóxico. Bloquea el transporte de oxígeno por parte de los glóbulos rojos. Es mortal, incluso en una baja concentración en el aire que respiramos. En una concentración normal en el aire ambiental se oxida al corto tiempo, formando dióxido de carbono CO2.

Hidrocarburos (HC): Son restos no quemados del combustible, que surgen en los gases de escape después de una combustión incompleta. La mala combustión puede ser debido a la falta de oxígeno durante la combustión (mezcla rica) o también por una baja velocidad de inflamación (mezcla pobre), por lo que es conveniente ajustar la riqueza de la mezcla.

IV CARACTERÍSTICAS DEL EXPERIMENTO

Para el desarrollo de la actividad se contó con un motor de combustión interna de 5 Hp acoplado a una bomba centrifuga que estaba conectada a un depósito de agua por medio de tubería en PVC. Haciendo que el agua fluya de manera continúa gracias a la fuerza motriz suministrada por el motor de combustión interna mono cilíndrico.

[pic 1]

Imagen 1

Las mediciones de los gases de escape se realizaron en el laboratorio de inyección electrónica de la universidad ECCI.

Los equipos que fueron requeridos para llevar a cabo las mediciones fueron: analizador de gases de escape. Termómetro laser, comprobador de encendido, cronómetro y una probeta.

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Imagen 2 analizador de gases de escape y comprobador de encendido

En la imagen 2 se puede aprecia los equipos que se empelaron para las mediciones.

El analizador de gases con sonda para medir las emisiones del motor. El comprobador de encendido para hacer la lectura de las mediciones del motor, debido a que este motor estacionario no contaba con tacómetro.

El termómetro laser se empleó para medir la temperatura del escape del motor.

Metodología: Se procedió a realizar un diagrama en el cual se registraron los resultados obtenidos en las mediciones realizadas para cada mezcla empleada.

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