Estudio de la influencia de los regímenes de funcionamiento de un motor Diésel sobre la emisión de acroleína

Abstract

Desde la década de 1970 en adelante, lo que más preocupa a los habitantes de las grandes ciudades es la contaminación del aire. El smog, es decir, el humo-niebla fotoquímico que se forma a partir de los gases de escape del sector automotriz hace que la población se vea envuelta por "emanaciones mefíticas". Tiempo atrás, ya se predecía este asunto, en 1902 Elena G. de White afirmaba: “en el porvenir, la condición de las ciudades empeorará siempre más, desde el punto de vista de la salud, el humo y el polvo son muy contraproducentes”. “El ambiente físico de las ciudades es muchas veces un peligro para la salud”. He ahí la importancia del tema que hemos escogido. es por eso que queremos contribuir con la disminución de la contaminación del medio ambiente, hallando las condiciones bajo las cuales el motor Diésel emite menos una sustancia muy tóxica llamada acroleína. El presente trabajo es un estudio realizado en el motor Diésel mono cilíndrico Petter, evaluando la cantidad de acroleína emitida en los gases de escape en diferentes regímenes de funcionamiento, es decir, a diferentes cargas y velocidades. Tiene como objetivo relacionar los regímenes del motor con las emisiones de acroleína para un motor Diésel, principalmente en los regímenes de bajas cargas. En el capítulo 1, se muestra la importancia y el planteamiento del trabajo por desarrollar teniendo bien claro el objetivo del tema. En el capítulo II se describen las emisiones tóxicas del motor Diésel, como el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los hidrocarburos, los aldehídos, etc.; teniendo en cuenta los mecanismos de formación de cada gas tóxico, así como los estragos que ocasionan al ser humano y su entorno. En el capítulo III se profundiza en el estudio de la acroleína, señalando sus características, como el olor, el color, etc.; señalando también los mecanismos que generan su formación. Se mencionan los efectos que tiene en el ser humano al ser expuestos por contacto directo o por inhalación, siendo este último el más grave. En el capítulo IV, se muestra el procedimiento experimental de este trabajo, describiendo el banco de pruebas, los instrumentos que se utilizan, el método que se usó para determinar la cantidad de acroleína presente en los gases de escape, señalando también las fórmulas empleadas, los errores experimentales en la toma de datos y su propagación en los cálculos realizados. Los capítulos V y VI muestran el análisis de los resultados y las conclusiones que se pueden sacar de ellos, no dejando a un lado las recomendaciones para futuros trabajos experimentales. En el apéndice A se muestra el principio de funcionamiento de la válvula RND, la cual se utilizó para tener mayor estabilidad del funcionamiento del motor a baja velocidad; se muestra también un gráfico que describe el funcionamiento de la válvula RND para diferentes regímenes del motor. En el apéndice B, se señala que existe otro aldehído aparte de la acroleína (llamado formaldehído) que reacciona con el 4-hexilresorcinol, lo cual no evita el cálculo de la cantidad de acroleína en los gases de escape, pero lo hace más engorroso; se presenta un gráfico donde se observa la curva espectral de la acroleína y el formaldehído por separado. En el apéndice C, se muestra un glosario con algunos términos utilizados en el entorno médico, para mayor comprensión de los efectos de los gases tóxicos en la salud humana, términos no muy comunes en ingeniería. Deseo manifestar mi agradecimiento a las personas que contribuyeron al desarrollo de este Proyecto de Tesis lng. Raúl Figueroa, Sr. Justo Huaipar, Srta. Milagros Grados y el Sr. Guillermo Rengifo; en especial al Dr. Lira Cacho por su asesoramiento y ayuda incondicional. Mi agradecimiento también al lng. Luis Quispe y Srta. Elizabeth Inocente. Y un agradecimiento especial a la Srta. Karen Bedriñana.