Medición del flujo de calor en motores de combustión interna
Los óxidos de nitrógeno (NOx) producidos dentro de los motores de los vehículos se liberan a la atmósfera, donde tienen un impacto negativo para la salud humana. Los fabricantes de automóviles están sometidos a una presión creciente, puesto que con toda seguridad se irán imponiendo normas de emisiones más rigurosas. La formación de NOx en la cámara de combustión depende en gran medida de la temperatura. Por lo tanto, los esfuerzos para modificar el motor de combustión interna para reducir las emisiones de NOx deberían basarse en el conocimiento del campo de la temperatura. Lamentablemente, se carece de suficientes datos detallados sobre las diversas etapas del ciclo de combustión. La Universidad de Stuttgart, que trabajó bajo los auspicios del proyecto MINNOX, construyó un sistema experimental innovador utilizando termopares de superficie especiales. Usando más de cien de estos sensores, los ingenieros alemanes pudieron obtener medidas simultáneas del flujo de calor en toda la cámara de combustión. Esto representa un avance enorme con respecto a investigaciones previas. La flexibilidad del aparato experimental facilitó la investigación de diferentes geometrías de entrada, condiciones de flujo de campo y propagación de llamas. Asimismo, la baja masa de los termopares permitió la recopilación de datos de alta resolución, del orden de un grado del ángulo del cigüeñal. En el contexto del proyecto MINNOX, los resultados de la investigación de la Universidad de Stuttgart se utilizaron para calibrar las herramientas tridimensionales de simulación de motores. Tales herramientas ayudarán a los fabricantes de vehículos, como los que participan en el proyecto, a avanzar la tecnología de motores más rápidamente de lo que era posible anteriormente. Finalmente, cabe señalar que la metodología experimental puede aplicarse a otros componentes de motores, como los inyectores de combustible.