[EN] The automotive industry is currently experiencing one of its most rapidlychanging periods in recent decades, driven by a growing interest in reducing thenegative environmental impacts caused by fossil fuels consumption and the resultingcarbon dioxide (CO2) emissions generated during the operation of theinternal combustion engine (ICE) which have proven to contribute significantlyto Global Warming.Given the fact that a total replacement of the current fleet, dependent of fossilfuels, is unlikely to happen in the immediate future and the urgency to reducingCO2 emissions from transportation in order to tackle Global Warming, it is possibleto say that optimizing current ICE technologies and conventional vehiclesand engines is a first order priority. Among the technical solutions developed toimprove the efficiency of ICE, low viscosity engine oils (LVEO) have emerged asan effective and low-cost method that provides reductions in fuel consumptionbetween 0.5% and 5%.During the development of this thesis, a test plan focused on determiningfuel consumption reduction when low viscosity oils are used in light duty vehicles(LDV) and heavy duty vehicles (HDV) were carried out. The test plan has beendivided in three parts; the first part was focused on the study of light-duty vehicles(LDV) using one diesel engine representative of the European market. During thispart three testing modes were used: comparative motored, fired stationary pointsand transient homologation cycle tests. All test were performed in the enginetest bed. The second part of the study consisted of another comparative test,this time using a different engine oils in a HDV fleet. The study was conductedusing the urban buses fleet of the city of Valencia, including 3 buses models ,with 2 different powertrain technologies. The third part of the study was focusedon the friction coefficient behavior within the engine tribological pairs makingcomparative tests in two specialized tribometers; one of reciprocating action tosimulate the lubrication conditions in the piston ring-cylinder liner contact anda "ball-on-disk" tribometer to simulate the lubrication in the distribution system.The various comparative studies have served to analyze how the friction and fuelconsumption responded when LVEO were used both in the ICE and the completevehicle contexts. The fuel consumption benefit found during the test was used tocalculate the carbon footprint reduction when LVEO were used.
[ES] Actualmente la industria de la automoción vive uno de los periodos de cambiomás vertiginosos de las últimas décadas, marcado por un creciente interés enreducir los impactos medioambientales negativos generados por el consumo decombustibles fósiles y sus consecuentes emisiones nocivas de dioxido de carbono(CO2) generados durante el funcionamiento del motor de combustión internaalternativo (MCIA).Teniendo en cuenta que el proceso de sustitución de la flota actual por una totalmenteindependiente de los combustibles fósiles puede tomar varias décadas,y ante la urgencia inmediata de reducir las emisiones de CO2, se puede decir queactualmente es más urgente hacer una optimización de los vehículos con motorizacionesconvencionales. Entre las soluciones técnicas que se han desarrolladopara mejorar la eficiencia del MCIA destaca la utilización de aceites de baja viscosidadcomo un método efectivo y de bajo coste de implementación que brindareducciones del consumo entre el 0.5% y el 5%.Durante el desarrollo de esta tesis se ha llevado a cabo un plan de ensayosenfocado en determinar valores concretos de ahorro de combustible esperadoscuando se utilizan aceites de baja viscosidad en vehículos de trabajo ligero y pesado.El plan de estudios se dividió en tres partes; la primera se centró en el estudiode MCIA de vehículos de trabajo ligero, utilizando un motor Diesel representativodel mercado Europeo y llevando a cabo pruebas comparativas en arrastre,puntos de funcionamiento estacionarios y ciclos transitorios de homologación. Lasegunda parte del estudio consta de otro ensayo comparativo, esta vez utilizandouna flota de vehículos de trabajo pesado. El estudio se realizó con la flota de autobusesurbanos de la ciudad de Valencia, incluyéndose 3 modelos de autobuses,con 2 tipos de motorización diferente. La tercera parte del estudio se centró en elcomportamiento del coeficiente de friction en los pares tribológicos del motor haciendoensayos comparativos con tribómetros especializados; uno de movimientoalternativo para simular las condiciones de la interfaz piston-camisa y un "bola ydisco" para simular la lubricación en el sistema de distribución, específicamenteen la interfaz leva-taqué.Los diversos estudios comparativos han servido para analizar como es la respuestageneral de la fricción y el consumo de combustible cuando se usan aceitesde baja viscosidad, tanto a nivel de motor como para la totalidad del vehículo, encontrandodiferencias de par en los ensayos de arrastre, de consumo específico decombustible en los ensayos de motor en estado estacionario y diferencias totalesde consumo de combustible en los ensayos en régimen transitorio y en flota, quea su vez han permitido estimar la reducción esperada en la huella de carbono.
[CAT] Actualment la indústria de l'automoció viu un dels períodes de canvi més vertiginosesde les últimes dècades, marcat per un creixent interès en reduir els impactesmediambientals negatius generats pel consum de combustibles fòssils i elsseus conseqüents emissions nocives de diòxid de carboni (CO2) generats durantel funcionament del motor de combustió interna alternatiu (MCIA).Tenint en compte que el procés de substitució de la flota actual per una totalmentindependent dels combustibles fòssils pot prendre diverses dècades, i davantla urgència immediata de reduir les emissions de CO2, es pot dir que actualment ésmés urgent fer una optimització dels vehicles amb motoritzacions convencionals.Entre les solucions tècniques que s'han desenvolupat per millorar l'eficiència delMCIA destaca la utilització d'olis de baixa viscositat com un mètode efectiu i debaix cost d'implementació que brinda reduccions del consum entre el 0.5% i el5%.Durant el desenvolupament d'aquesta tesi s'ha dut a terme un pla d'assajosenfocat a determinar valors concrets d'estalvi de combustible esperats quans'utilitzen olis de baixa viscositat en vehicles de treball lleuger i pesat. El plad'estudis es va dividir en tres parts; la primera es va centrar en l'estudi de MCIAde vehicles de treball lleuger, utilitzant un motor dièsel representatiu del mercatEuropeu i portant a terme proves comparatives en arrossegament, punts defuncionament estacionaris i cicles transitoris d'homologació. la segona part del'estudi consta d'un altre assaig comparatiu, aquest cop utilitzant una flota de vehiclesde treball pesat. L'estudi es va realitzar amb la flota d'autobusos urbansde la ciutat de València, incloent-se 3 models d'autobusos, amb 2 tipus de motoritzaciódiferent. La tercera part de l'estudi es va centrar en el comportamentdel coeficient de friction en els parells tribològics del motor fent assajos comparatiusamb tribómetros especialitzats; Un acció reciprocante per simular les condicionsdel piston camisa i un bola i disc per simular la lubricació en el sistema dedistribució.Els diversos estudis comparatius han servit per analitzar com és la respostageneral de la fricció i el consum de combustible quan es fan servir olis de baixaviscositat, tant a nivell de motor com la totalitat del vehicle, trobant diferènciesde bat a els assajos d'arrossegament, de consum específic de combustible en elsassajos de motor en estat estacionari i diferències totals de consum de combustibleen els assajos en règim transitori i en flota, que al seu torn han permès calcular lareducció en la petjada de carbono.
Ramirez Roa, LA. (2016). Contribution to the Assessment of the Potential of Low Viscosity Engine Oils to Reduce ICE Fuel Consumption and CO2 Emissions [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/73068.
TESIS
