Simulación del performance de motores de combustióninterna con mezcla gasolina-etanol en el contexto boliviano

Simulation of the performance of internal combustion engines with gasoline-ethanol blends inthe Bolivian

Resumen

El estudio, analizó los efectos del uso de las mezclas de gasolina y etanol en motores de combustión interna (MCI), enfocándose en la potencia efectiva, el consumo específico de combustible, a partir de la relación estequiométrica( λ) y el poder calorífico, para lo cual se desarrolló una ecuación que permite determinar la relación estequiométrica para diferentes proporciones de mezcla. Se utilizaron tres motores: Toyota 1AZ-FSE (inyección directa, 2000cc), Nissan HR15 (inyección convencional, 1500cc), Toyota 5E-FE este último para la
modelación matemática. Para pruebas de funcionamiento los combustibles evaluados fueron gasolina pura y una mezcla de gasolina con 12% de etanol (E12). Los resultados de la modelación matemática muestran que, a mayor contenido de etanol, disminuye la relación estequiométrica, lo que implica menor necesidad de aire para la combustión y mayor consumo de combustible para mantener el rendimiento volumétrico. En cuanto a la potencia efectiva, el motor 5E-FE alcanzó 68 kW con gasolina y 65 kW con E12 a 5500rpm respectivamente. El consumo específico aumentó de 190 g/kW·h con gasolina pura a 200 g/kW·h con E12. Además, el poder
calorífico del gasohol (42243 kJ/kg) fue inferior al de la gasolina (43950 kJ/kg), lo que reduce la eficiencia energética. Estos resultados, sugieren que el aumento de etanol afecta negativamente la potencia y eficiencia del motor, destacando la necesidad de optimizar la proporción de etanol en la mezcla y la gestión electrónica para mejorar el rendimiento de los MCI en Bolivia.