Análisis experimental del uso de mezclas de gasolina-butanol en un motor de encendido por chispa

Abstract

En la presente tesis, se realizó un análisis experimental del rendimiento y las emisiones gaseosas de un motor carburado de encendido por chispa, modelo Nissan GA15 de 4 cilindros, el cual funcionó con diferentes mezclas gasolina-butanol y está instalado en el Laboratorio de Energía de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Cabe resaltar que para realizar la preparación de las mezclas gasolina-butanol, se tuvo que destilar el gasohol para obtener gasolina pura, ya que no se pudo conseguir de ningún punto de venta debido a la legislación peruana. Por este motivo, se elaboró todo un protocolo de destilación. Para realizar los ensayos, el motor fue debidamente instrumentando mediante una serie de sensores tanto de presión como de temperatura y esto permitió el registro de los datos necesarios para la investigación. Los combustibles en cuestión fueron gasolina pura, gasohol comercial (E7,8) y 6 mezclas gasolina-butanol (B7,8, B10, B12,5, B15, B17,5 y B20). Todas estas mezclas fueron ensayadas a 3 velocidades y 4 porcentajes de torque. Con los resultados obtenidos, se pudo constatar que el consumo de combustible aumento ligeramente cuando se adiciona el butanol a la gasolina, sin embargo para la mezcla B15 hubo una disminución promedio de -1%. Acerca de los parámetros calculados, se puede decir que el rendimiento efectivo del motor aumenta conforme se incrementa la carga y el régimen de giro, esto sin importar cuál sea el combustible utilizado; pero cabe resaltar que el B20, para alta y baja velocidad en la mayoría de puntos de carga fue el que generó mayor rendimiento efectivo con un aumento promedio del +5% respecto a la gasolina. Con respecto a la generación de las emisiones gaseosas, se observó una gran disminución en las concentraciones de CO al aumentar el porcentaje del contenido de butanol en la mezcla con disminuciones del -56% para la mezcla B20 con respecto a la gasolina. En cambio, las emisiones de HC incrementaron en un promedio de +3% para la mezcla B7,8 y esto aumentó conforme se incrementaba el butanol y de igual manera ocurrió con las emisiones CO2.