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Artículo Cientíco / Scientic Paper
- 82 -
ESPE
ENERGÍA MECÁNICA INNOVACIÓN Y FUTURO
No. 8 Vol. 1 / 2019 (12) ISSN 1390 - 7395 (10/12)
1. INTRODUCCIÓN
El sistema Common Rail proporciona una elevada
exibilidad a la adaptación de la inyección al motor,
per mitiendo una alta presión de inyección desde 1600 bar
hasta 1800 bar, es el sistema más actual en los vehículos
de inyección diésel [1]. Estas elevadas presiones de
funcionamiento permiten un mejor desempeño del
motor de combustión. Los elementos responsables
de la inyección a una alta presión, son la bomba de
alta presión, el conducto común y los inyectores.
Los inyectores son los elementos responsables del
suministro de combustible a los cilindros, trabajan
a elevadas presiones y a conmutaciones de elevada
frecuencia, accionados por una unidad de alta potencia
que excita a la bobina, requieren para su correcto
funcionamiento un combustible de alta calidad. Este
sistema además permite la reducción del consumo de
combustible y de la emanación de gases contaminantes
al medio ambiente [2]. Debido a los grandes efectos
contaminantes que produce el diésel a pesar de sus
innovaciones, se busca medidas alternativas para
reducir su impacto en el medio ambiente, una de ellas
es la búsqueda de combustibles alternativos [3].
La mezcla combustible utilizada en la investigación
es una emulsión de combustible permite la mezcla de
agua en aceite de manera que la mezcla sea lo más
homogéneamente posible, para lo cual se utilizan
tensoactivos, con el n de evitar una separación de
fases. [5] Al trabajar con la mezcla combustible es
posible reducir la temperatura de funcionamiento
del motor, rebajar las emisiones contaminantes y
aumentar el rendimiento térmico, elevando el torque
y potencia debido a microexplosiones generadas por
las partículas de agua en el cilindro. [6] Los valores
de BHL de los surfactantes permite clasicarlos de
acuerdo a su mayor o menor solubilidad, sea en aceite
o en agua. Desde luego, es importante mencionar
que los emulsicantes con alto grado de BHL son
más solubles en agua y son recomendables para una
emulsión aceite/agua y viceversa.
El funcionamiento de los componentes del sistema
CRDI al estar trabajando a elevadas presiones y en
constante contacto, genera desgastes en las supercies
de sus elementos. [7] En general, los sistemas de
ingeniería implican el movimiento relativo entre
componentes fabricados a partir de metales y no metales.
Existen agentes externos tales como contaminación
por sustancias químicas que comprometen el tiempo
de vida útil de los componentes, así mismo la
selección del tipo de materiales de fabricación y tipos
de acabados superciales permiten obtener un mayor
factor de seguridad del elemento.
Los diferentes tipos de desgaste dependen de
las condiciones de trabajo a las que el elemento
está sometido, el estudio del desgaste se volvió
indispensable cuando se convirtió en un problema
para la durabilidad y abilidad de funcionamiento
de máquinas y sistemas [8] [9]. El desgaste adhesivo
está presente dentro del inyector debido al constante
contacto deslizante que posee la aguja juntamente
con la tobera. Los puntos de contacto entre los
componentes, mediante proyecciones microscópicas o
la aspereza de la unión en la interfase donde ocurre el
deslizamiento debido a los altos esfuerzos localizados,
llevan a que las fuerzas de deslizamiento fracturen la
unión, desgarrando al material de una supercie [9].
El desgaste por corrosión [10] se produce por las
reacciones químicas a los que están sometidos la aguja
y la tobera al trabajar con la mezcla combustible,
debido a los tensoactivos utilizados para la preparación
de la mezcla y al uso mismo del agua en la mezcla,
contribuye signicativamente en la velocidad del
desgaste. En algunas ocasiones, las reacciones
químicas ocurren primero y son seguidas por una
remoción de los productos de la corrosión mediante una
acción mecánica (abrasión), de otra manera, la acción
mecánica podría preceder a la acción química dando
como resultado la creación de pequeñas partículas
de desperdicio. [11] Las supercie de la aguja cuenta
con un acabado supercial de carbón de gran calidad
debido a las condiciones en las que va a trabajar, con
una composición química y ordenamiento atómico
especial. [8] La rugosidad analizada en la supercie
de la aguja permite establecer la condición de su
supercie, su durabilidad y el efecto que se genera al
trabajar con distintos tipos de biocombustibles.
2. Materiales y Métodos
Mezcla combustible
La mezcla combustible ecológica elaborada en
[12], es la mezcla de diésel Premium, agua destilada
y tenso activos que estabilizan las dos sustancias a
una concentración del 20%. La Tabla 1 presenta los
valores de BHL de los tenso activos, la mezcla de los
emulsionantes en las cantidades indicadas permiten
obtener una mezcla con un BHL (Balance Hidrofílico
Lipofílico) de 4 que permite la combinación entre
agua y aceite.
BASSANTE, DÍAZ /
VARIACIÓN DE LA RUGOSIDAD Y MICROESTRUCTURAS DE LA AGUA T TOBERA DEL INYECTOR CRDI AL UTILIZAR DIÉSEL
SURFACTANTE COMO COMBUSTIBLE ALTERNATIVO.