Análisis dinamométrico y de emisiones de gases de escape con el uso de biocombustibles en el vehículo Land Cruiser

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo realizar una investigación comparativa de las emisiones de gases contaminantes y pruebas dinamométricas utilizando combustible comercial fósil y una mezcla de bioetanol E20 obtenido de la caña de azúcar en el vehículo Toyota Land Cruiser. De la misma forma se realizó un estudio bibliográfico de biocombustibles en motores térmicos y las modificaciones requeridas en el vehículo para este tipo de pruebas. Se utilizaron los equipos Brain Bee AGS-688 para la medición de emisiones de gases de escape y el dinamómetro Vamag VPA-V2R para obtener los datos de par motor y potencia con las diferentes mezclas a diferentes rangos de revoluciones. Como resultados se obtuvo que al emplear la mezcla E20 el rendimiento de la potencia se incrementó en un 18,17% y el par motor en un 7,84% en comparación al combustible convencional extra. De la misma forma al utilizar la mezcla extra con aditivo se incrementó la potencia en un 2,77% y el par motor en un 11,69%. En las pruebas de emisiones de gases de escape a 1000 rpm los resultados obtenidos al emplear la mezcla E20 el monóxido de carbono se incrementó 1180,92% respecto al combustible extra, resultados similares se obtuvieron en las pruebas realizadas a 2000 y 3000 rpm. En el análisis de dióxido de carbono se obtuvo a 1000 rpm un incremento de un 4,57% al emplear la mezcla E20, a 2000 rpm similares resultados y a 3000 rpm la mezcla E20 bajó en un 14,27%. Se evidenció un decremento en las emisiones de hidrocarburos, al realizar la prueba a 1000 rpm se redujo en 43,39% empleando mezcla E20. De igual forma a 2000 rpm se redujo en un 49,87%. Finalmente, en la última prueba a 3000 rpm se obtuvo una disminución del 43,58%. Para las emisiones de oxígeno también hubo disminución al emplear la mezcla E20, a 1000 rpm se disminuyó en 46, 82%. Igualmente, a 2000 rpm se obtuvo una disminución de 66,82% y a 3000 rpm se obtuvo una disminución del 72,03%. Se obtuvieron resultados favorables con la mezcla de combustible y aditivo, en el caso del monóxido de carbono se obtuvo un incremento de emisiones mientras que para el dióxido de carbono se redujeron, los hidrocarburos y el oxígeno presentaron un decremento de emisiones. Con esta investigación se demuestra las ventajas del bioetanol como combustible (E20) para los motores y el medio ambiente.