Biodiesel

CAPITULO l
Determinar los fundamentos teóricos básica para la producción de biodiesel a partir de aceite vegetal en el Ecuador.

1.1. FUNCIONAMIENTO Y CARACTERÍSTICAS DE LA COMBUSTIÓN EN LOS MOTORES DIESEL.

1.1.1. EL PROCESO DE COMBUSTIÓN

La combustión es una reacción termoquímica muy rápida entre el oxigeno del aire y el combustible, para formar teóricamente CO2 Y H2O,mas el consiguiente desprendimiento de calor (Reacción exotérmica) cuando la reacción emite luz en el visible, se la denomina llama.
Para que se produzca la reacción de una manera efectiva el combustible debe pasar a estado gaseoso para mezclarse con el oxigeno. Debido a que el proceso no es 100% eficaz, parte de los reactivos no se emiten al exterior en forma de emisiones. Como consecuencia,parte de la energía química de los reactivos no se transformara en calor.
El periodo de combustión es muy corto, en torno a decenas de milisegundo, ya que se necesita que la reacción sea rápida y completa. El periodo de combustión normalmente está entre 40-50⁰ de giro de cigüeñal (en torno a 20⁰ APM y 20-30 ⁰ DPMS).
Si por ejemplo, un motor funciona a 1500 rpm el tiempo disponible para lacombustión será de:

50⁰ (1 min/ 1500 rpm) * (1 rpm/360⁰) * (60 seg/ 1 min) = 5.6ms

Par que se produzca una buena combustión se deben de cumplir varias premisas:

* Transformar el combustible líquido a estado gaseoso. Cuando mayor sea el peso molecular del compuesto hidrocarburo menor volátil será y más complejo será el proceso de combustión.

* Hacer que el aire y el combustible se mezcleny alimenten la zona de ignición y combustión. En la primera zona el aire y combustible está íntimamente mezclado en forma de gas, mientras que en la segunda zona en más Heterogéneo ya que el combustible no está totalmente en forma de gas ni mezclado homogéneamente con el aire.
La ignición del combustible se produce cuando las gotas de este finalmente formadas están a una temperatura suficientedentro de la cámara de combustión. Sin embargo. Si no se dan las condiciones adecuadas (moléculas muy grandes, poca cantidad de oxigeno y temperatura insuficiente) el combustible se quemara parcialmente, es decir, se oxidara formando partículas de carbonilla y otros tipos de partículas contaminantes.

1.
2.1.1.
2.1.2. FORMACION DE SPRAY

Cuando se inyectacombustible en la cámara de combustión de un motor diesel se forman zonas ricas y otras pobres en el. Tanto las zonas ricas en combustible se suelen generar mayor cantidad de CO, HC inquinados y carbonilla, mientras en que las zonas pobres se producen mayor cantidad de NOx. Sin embargo, en las zonas pobres en combustible, se suelen ir quemando el CO, HC y carbonilla formados en la zona rica antes de que seelimines por la válvula de escape. La carbonilla no se elimina tan fácilmente debido a que es un sólido y no se oxida lo suficientemente rápido como para desaparecer antes de que abandone la cámara de reacción.
En la figura 1 se observa que el chorro de combustible se atomiza en finas gotas de combustible. Cuando el aire se encuentre aproximadamente en 1000⁰ K, el combustible se evapora demanera muy fácil. La entrada del aire en la cámara de combustión hace que se forme un torbellino. Evaporando más fácilmente el combustible al arrastrar parte del spray y mezclándose con él, creando zona ricas y pobres en combustible, la inflamación suele producirse con él, creando zonas ricas y pobres en combustible. La inflamación suele producirse muy cerca del punto estequiometrico, quemándose todala mezcla disponible instantemente. La mezcla que no se puede quemar por su pobreza tiende a oxidarse en parte pero no se quema.

Figura 1: zonas del spray formado de combustible en la cámara de combustible
Fuente: www.wearcheckiberica.es

La mezcla formada alrededor del spray de diesel produce dos zonas: la inflamable y la combustible. Cada una de ellas es importante desde el punto de...