11

SISTEMA DUAL GASOLINA /GNVSISTEMA DUAL GASOLINA /GNV

•El funcionamiento de un motor a gas es esencialmente parecido al de gasolina.

•Mediante un conmutador dispuesto en el tablero, el conductor puede optar por el tipo de combustible. Accionando este conmutador, una electroválvula interrumpe el flujo de un combustible y otra electroválvula da paso a otro.

22

SISTEMA DUAL GASOLINA /GNVSISTEMA DUAL GASOLINA /GNV

•El kit de conversión (reductor, válvula de carga, manómetro y electroválvula, etc.) se ubica bajo el capot. Los cilindros de GNC, según el tipo de vehículo, se instalan ya sea en la maletera (automóviles), en la caja de carga o bajo el chasis (pick-ups).

33

Ventajas especVentajas específicas del GNVficas del GNV

•Disminución del consumo de aceite (de 15 a 20%) y aumento de la vida del mismo en 1,5 – 2,5 veces (de 7.500 a 12.500 km)

•Disminución del desgaste de las piezas del grupo pistón-anillos (de 1,5 a 2 veces).

•Aumento de la vida útil del motor en 30 – 40%

•Menor precio respecto de otros combustibles (de 1/2 a 1/3 el de la gasolina).

•Las bujías estándares pueden durar hasta 40% más (30.000km).

44

•Disminución del nivel de ruidos en 50-60% (de 6 a 8 dB).

•Disminución considerable de la toxicidad y humeado de los GE (hasta 90%).

Ventajas especVentajas especííficas del ficas del GNVGNV

•Se reduce al mínimo la posibilidad de hurto y la adulteración al no poderse transvasar.

•No contamina el suelo ni el agua.

55

Desventajas deDesventajas dell GNV GNV •Menor autonomía de recorrido que con gasolina (200-250 km con GNV y 450-500km con gasolina)

•La potencia del motor y la aceleración del vehículo se reducen (de 10 a 18%).

•Baja concentración de energía por unidad de volumen (casi 1.000 veces menor que la gasolina).

•Su transporte y conservación son más complicados.

•Una de las mayores desventajas es la cantidad limitada de gasocentros.

66

Empeoran las características de tracción, dinámicas Empeoran las características de tracción, dinámicas y operacionales del vehículo:y operacionales del vehículo:

- El tiempo de aceleración aumenta en 24 - 30%.- El tiempo de aceleración aumenta en 24 - 30%.

- La velocidad máxima del vehículo disminuye en - La velocidad máxima del vehículo disminuye en 5 -6%.5 -6%.

- La capacidad de superar pendientes disminuye en - La capacidad de superar pendientes disminuye en 30 - 40%.30 - 40%.

- Disminuye la capacidad de carga en 9 - 14% - Disminuye la capacidad de carga en 9 - 14%

(para camiones).(para camiones).

Desventajas deDesventajas dell GNV GNV

77

Emisión de sustancias tóxicasEmisión de sustancias tóxicas

•Se emite hasta un 80-90% menos de monóxido de carbono (CO).

•La cantidad de hidrocarburos sin quemar (HC) es relativamente pequeña (30-40% menor).

•No se emiten compuestos de plomo, dióxido de azufre, hollín (MP), benceno u otros aromáticos (policíclicos) presentes en la gasolina.

•Los óxidos de nitrógeno (NOx) son aproximadamente 50-70% menores que con gasolina.

88

Emisión de sustancias tóxicasEmisión de sustancias tóxicas

•Las emisiones de CO2, por unidad de energía, son inferiores en 20-25% con respecto a las de motores de gasolina.

•Si bien los vehículos a gas natural sí emiten metano, que es precursor de gases invernadero, cualquier pequeño aumento en emisiones de metano estará más que compensado con la reducción sustancial de las emisiones de CO2 en comparación con otros combustibles.

99

Comparación de emisiones tóxicasComparación de emisiones tóxicasg

/km

1010

Propiedades físico-Propiedades físico-químicasquímicas

1111

Parámetro Valor

Fórmula molecularFórmula molecular CHCH44

Densidad, a 15°C y 0,1MPa Densidad, a 15°C y 0,1MPa en fase gaseosa, kg/men fase gaseosa, kg/m33

en fase líquida, kg/litroen fase líquida, kg/litro0,7170,717

0,420,42

Densidad relativaDensidad relativa 0,5540,554

Temperatura de licuefacción, Temperatura de licuefacción, °C°C

-161,7-161,7

Calor latente, kJ/kgCalor latente, kJ/kg 515515

Temperatura de ignición, °CTemperatura de ignición, °C 690690

Poder calorífico inferior:Poder calorífico inferior:En fase gaseosa, MJ/mEn fase gaseosa, MJ/m33 (MJ/kg)(MJ/kg)En fase líquida, MJ/litroEn fase líquida, MJ/litro

35,67 (49,75)35,67 (49,75)

20,920,9

ToxicidadToxicidad No tóxicoNo tóxico

Temperatura de combustiónTemperatura de combustión 2.030 °C2.030 °C

Características generalesCaracterísticas generales Incoloro, inodoro, Incoloro, inodoro, insípidoinsípido

Propiedades del MetanoPropiedades del Metano

1212

Parámetro Gasolina GNV

Densidad, kg/LDensidad, kg/L0,71-0,760,71-0,76 0,68.100,68.10-3-3

(0,415)(0,415)**

Densidad relativaDensidad relativa 3,93,9****** 0,56-0,600,56-0,60

Temperatura de ebullición, °CTemperatura de ebullición, °C 35-19535-195 -162-162

Relación estequiométrica, kg/kgRelación estequiométrica, kg/kg 14,5-15,014,5-15,0 16,8-17,416,8-17,4

Relación estequiométrica, mRelación estequiométrica, m33/m/m33 56,656,6 9,6-10,29,6-10,2

Poder calorífico, MJ/kgPoder calorífico, MJ/kg 44,044,0 48,9-50,148,9-50,1

Poder calorífico, MJ/LPoder calorífico, MJ/L31,7--33,531,7--33,5

(212,85)(212,85)******(33,3-34,1)(33,3-34,1)****

(20,9)(20,9)**

Poder calorífico. por mPoder calorífico. por m33 de mezcla, de mezcla, MJ/mMJ/m33 3,53,5 3,13,1

* En estado líquido; ** MJ/m3 *** En estado vapor (en MJ/m3)

Propiedades del GNVPropiedades del GNV

1313

ParámetroGasolin

aGNV

Temperatura de Temperatura de autoencendido, °Cautoencendido, °C

350-350-400400 650-700650-700

Límites de inflamabilidad, % Límites de inflamabilidad, % en vol.en vol.

1,5-4,71,5-4,7 5,3-14,05,3-14,0

Temperatura de flama Temperatura de flama adiabática,ºCadiabática,ºC

21232123 20902090

Número de octanoNúmero de octano 84-9784-97 115-125115-125

Condiciones de Condiciones de almacenamientoalmacenamiento Atmosf.Atmosf.

20-40 MPa20-40 MPa(-163°C)(-163°C)

Propiedades del GNV Propiedades del GNV (continuación)(continuación)

1414

ANALISIS DE LAS ANALISIS DE LAS PROPIEDADES DEL GNVPROPIEDADES DEL GNV

1515

El metano se caracteriza por tener una El metano se caracteriza por tener una temperatura crítica muy baja (-83temperatura crítica muy baja (-83ooC), lo que C), lo que no permite licuarlo a temperatura ambiente.no permite licuarlo a temperatura ambiente.

Los vehículos, cuyos motores funcionan con Los vehículos, cuyos motores funcionan con GNV, llevan tanques con sus respectivos GNV, llevan tanques con sus respectivos accesorios, donde la presión de trabajo es 200 accesorios, donde la presión de trabajo es 200 -210 (250) bar.-210 (250) bar.

Una batería de ocho tanques de GNV, con Una batería de ocho tanques de GNV, con capacidad de 50 litros cada uno, pesa capacidad de 50 litros cada uno, pesa alrededor de 0,5 ton.alrededor de 0,5 ton.

GeneralidadesGeneralidades

1616

Presión crítica (Presión crítica (PcPc) de 4,61 MPa) de 4,61 MPaTemperatura crítica (Temperatura crítica (TcTc) de 190,6 K (-83ºC)) de 190,6 K (-83ºC)

To

Punto crítico del MetanoPunto crítico del Metano

Po

1717

Combustión EstequiométricaCombustión Estequiométrica

22222 )4

(76,32

)76,3()4

( Nm

nOHm

nCONOm

nHC mn

m)(12n

28)3,76m/4)(32(n

lo1

76,4)4/( mnLo

CombustibleCombustible nn mm lo(kg/kg)lo(kg/kg) Lo(mLo(m33/m/m33))

GasolinaGasolina 88 1616 14,714,7 57,1257,12

PropanoPropano 33 88 15,615,6 23,823,8

MetanoMetano 11 44 17,217,2 9,529,52

1818

•El poder calorífico por unidad de volumen (MJ/m3) o masa (MJ/kg) es el parámetro energético más importante de un combustible.

•Sin embargo, en el proceso de combustión real en un MCI, es más importante el poder calorífico por unidad de volumen de mezcla aspirada por el motor:

o

uu L

Hh

11

Donde: Lo – es la cantidad estequiométrica de aire, m3 / m3

Hu – es el poder calorífico inferior del combustible, MJ / m3

Poder Calorífico

1919

Comparación del poder calorífico por unidad Comparación del poder calorífico por unidad de volumen de mezcla aspirado por el motorde volumen de mezcla aspirado por el motor

Volumen total: 1 m3

Gasolina: 1,7% en vol.17 L (3,7MJ)

Volumen total: 1 m3

GNV: 9,2% en vol.92 L (3,1MJ)

2020

01,7

4

9,2

0123456789

10

Diesel Gasolina GLP GNV

%

Eficiencia VolumétricaEficiencia VolumétricaEn los motores que funcionan con gas, la eficiencia volumétrica es menor.