Hu mz,GNC /Hu mz,gasol =Hu v, GNV /(1+R A/GNC )/ Hu v, gasol /(1+R A/gasol )

1. Relación de poderes caloríficos por unidad de volumen de mezcla (para relación estequiométrica) Humz,GNC/Humz,gasol=Huv, GNV/(1+RA/GNC)/ Huv, gasol/(1+RA/gasol) Humz,GNC/Humz,gasol=(33,7/10,9)/(212,9/57,6) =3,1/3,7=0,84

2. Cálculo de la relación de potencias

3. Pérdida de Potencia • Al no estar el motor de un vehículo a gasolina diseñado específicamente para funcionar con GNV (o cualquier otro combustible gaseoso) se produce una disminución en la potencia del mismo, de 10 a 18%. • Esto es casi imperceptible a bajas cargas, siempre y cuando el vehículo se encuentre en buen estado mecánico y que el equipo de conversión sea el adecuado para el motor.

4. Volúmenes consumidos (a 1 bar de presión y a igualdad de recorrido) efGNCQGNC=efgasolQgasol efGNCHuGNCVGNC=efgasolHugasolVgasol VGNC/Vgasol=(efgasol /efGNC)*(HuL,gasol/HuL,GNC) VGNC/Vgasol=(1/1)*(31,7/33,7)=0,93 m3/L

5. Equivalencia de los volúmenes consumidos ( a igualdad de recorrido) La equivalencia entre la gasolina y el GNC* es aproximadamente a 1 m3 de GNC igual a 1,08-1,13 L de gasolina (que es la unidad en la que se comercializará este producto) de GNV. Para fines prácticos se puede considerar la equivalencia: 1 m3 de GNC = 1 L de gasolina. *A 1 bar de presión.

6. Coeficiente de compresibilidad Z 1,3 • El coeficiente de compresibilidad se toma en cuenta cuando se requiere determinar la cantidad real del gas a presiones por encima de 20 kg /cm2. • Cuando Z<1, la masa real es mayor que la que se obtiene a través de la ecuación de los gases ideales . • Para el metano, a p=200kg/cm2, • Z 0,83 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0 100 200 300 p, kg / cm2 Coeficiente de compresibilidad en función de la presión ( p) para diferentes gases a una temperatura de 0 –10 o C. 1 –Hidrógeno; 2 – nitrógeno; 3 – óxido de carbono; 4 – oxígeno; 5 -metano

7. ALMACENAMIENTO DE GNV Y DENSIDAD VOLUMÉTRICA DE ENERGÍA • Para fines prácticos, la densidad volumétrica de energía del GNV (a 200 bar de presión) es aproximadamente ¼ de la gasolina. VTANQUE, GNV 4 VTANQUE, GASOLINA

8. Indice de Wobbe H0=Poder calorífico superior, MJ/m3 d=densidad relativa Gas Natural: W0 =48,1-58,0 GLP: W0 =77,4-92,4

9. Indice de Wobbe • La principal utilidad de este índice es determinar la intercambiabilidad de los combustibles por otros, sea por escasez o por razones económicas (variación de precios o tarifas). • Si varía la composición del gas, cambia el índice de Wobbe, la relación aire/gas, las emisiones y la reactividad de los hidrocarburos en el escape.

10. Poder antidetonante de los combustibles gaseosos • El GLP y sobre todo el GNV poseen mayor resistencia a la detonación durante la combustión. • Esta propiedad permite fabricar motores de encendido por chispa para funcionar sólo con gas (dedicados), pero con mayores índices de potencia y economía, debido a la mayor relación de compresión que tienen.

11. Relación de Compresión del Motor Vc PMS Vh PMI

12. Eficiencia en función de la relación de compresión

13. Número de Metano • El número de metano indica la capacidad antidetonante del gas natural (NºMGNC=65-80)

14. DETONACIÓN Y FRENTE DE LLAMA T

15. OCTANAJE Y RELACIÓN DE COMPRESIÓN • El mayor octanaje del GNV, permite tener una relación de compresión mayor que la que podría tener usando solamente gasolina. • Un motor E.CH., dedicado a GNV, puede llegar a tener una relación de compresión de 13/1. • Relación de compresión (para el motor Honda Civic 1,6 L): • Con gasolina 9,4:1 • Con GNV: 12,5:1

16. Temperatura de auto encendido • Es la temperatura bajo la cual el combustible con el oxidante, en una mezcla homogénea, empieza por si solo a desarrollar muy rápidamente (explosivamente) la reacción de combustión. • La temperatura de auto encendido depende del coeficiente de exceso de aire (composición de la mezcla) Temperatura de auto encendido en función del coeficiente de exceso de aire: 1–metano;2–etano; 3–propano; 4–butano; 5–hidrógeno • La temperatura de auto encendido de los combustibles 2, 3 y 4, disminuye a medida que se enriquece la mezcla. La excepción es el metano y hidrógeno.

17. Temperatura de auto encendido • El GNV se inflama en la cámara de combustión del motor a la temperatura de 650-700oC, magnitud que es mayor que la temperatura de inflamación de la gasolina (350 a 400ºC). Esto dificulta el arranque en frío del motor, particularmente cuando la temperatura del medio ambiente es baja.

18. VELOCIDAD DEL FRENTE DE LLAMA • Con GNV, la velocidad del frente de llama es notoriamente menor que con gasolina. • Con GNV, la velocidad de propagación de la llama (turbulenta) es aproximadamente 3 a 5 m/s, mientras con gasolina es 20 a 25 m/s (5 a 6 veces menor). • Esto provoca que la combustión dure más, y a pesar que la temperatura con GNV sea menor (1.920ºC) que con gasolina (2.200-2.500ºC), el mayor tiempo de contacto produce el recalentamiento de algunas piezas del motor. Por otro lado, esto permite una significativa reducción del ruido del motor .

19. VELOCIDAD DEL FRENTE DE LLAMA • A esto hay que agregar que el GNV no se evapora y no hay enfriamiento de estas piezas. • Se recomienda aumentar la luz de las válvulas para disminuir el desgaste y el consumo de aceite. • En motores nuevos se utilizan válvulas y asientos con aleaciones especiales resistentes a la temperatura (en base a níquel, con agregados de cromo, cobalto y tungsteno). • También se emplean superaleaciones de níquel, válvulas huecas refrigeradas con sodio, y válvulas sinterizadas.

20. CUADRO COMPARATIVO DE UN MOTOR DE ENCENDIDO POR CHISPA CON GASOLINA Y CON GNV