Balance exergético global del motor de combustión diésel de un vehículo operando bajo un ciclo de conducción europeo (NEDC) durante su calentamiento (2022)
El balance exergético de forma global aplicado a motores de combustión interna durante un nuevo ciclo de conducción (NEDC) es un tema que no ha sido desarrollado de forma extensa hasta la actualidad. Existe evidencia bibliográfica que muestra la cantidad limitada de autores que han abordado el estudio del balance exergético aplicado a motores, no obstante, las investigaciones que se han hecho hasta la fecha no se han centrado en el balance aplicado a un motor durante su proceso de calentamiento y durante un ciclo de conducción. Al notar esta necesidad de investigar en profundidad la temática el presente estudio se plantea el objetivo de analizar el comportamiento de las exergías de flujo que interactúan con un motor de combustión interna diésel a lo largo de un ciclo NEDC y durante el proceso de calentamiento del motor, como igualmente fue objeto de análisis el comportamiento de las exergías de flujo en las máquinas y los elementos que se encuentran dentro de los sistemas de admisión, refrigeración y escape. Con este objetivo guiando la investigación se desarrolla una metodología de tipo descriptiva con el propósito de integrar y aplicar el concepto y las ecuaciones de exergía pertinentes al motor como a sus máquinas y a los elementos de los sistemas de admisión, refrigeración y escape, definiendo a su vez las variables que interactúan con estos de forma global; acompañada de un análisis cuantitativo de los datos que se recopilan con el fin de conocer, evaluar y analizar cuantitativamente el comportamiento de cada una de las variables de exergía de flujo de dichas interacciones. Como resultado del análisis se observa que la exergía de flujo asociada a la potencia de salida es muy pobre en comparación con la exergía de flujo neta de entrada, puesto que solo corresponde en promedio al 25 %, mientras que la exergía de flujo destruida presenta el mayor valor promedio representando el 45 % del total de exergía de flujo de entrada. Se observa además que, de las máquinas y los elementos que se encuentran dentro de los sistemas de admisión, refrigeración y escape, el intercambiador de calor de recirculación de gases de escape (EGR) es el elemento que presenta el mayor valor de recuperación de exergía de flujo promedio correspondiente a 0.1331 kW, siendo el sistema turbocompresor el elemento que presenta mayor destrucción de exergía de flujo con un valor promedio de 1.3752 kW, y el núcleo térmico o calefactor del salón de pasajeros el elemento que presenta mayor rendimiento exergético promedio con un valor de 6.56 %.