La transición hacia un transporte sostenible ha aumentado la demanda de motores de combustible alternativo, como los motores Otto alimentados con metano de servicio pesado. Esta tesis investiga los mecanismos de desgaste de válvulas en dichos motores, centrándose en el impacto de las propiedades de los materiales, la geometría de las válvulas y las condiciones de operación. A diferencia de los motores diésel, los motores de gas Otto carecen de la lubricación que proviene de los aditivos de combustible en el diésel. Junto con las temperaturas de escape más altas y la formación reducida de tribofilms, esto conduce a un mayor desgaste. A través de una combinación de simulaciones del método de elementos finitos (FEM) y pruebas experimentales de motores, el estudio evalúa el rendimiento y el desgaste de las válvulas de admisión y escape en motores de metano SCANIA. Los resultados de la simulación indican que, si bien las válvulas de admisión generalmente cumplen con los requisitos del factor de seguridad (SF) de SCANIA, las válvulas de escape a menudo no lo hacen. El análisis experimental revela patrones de desgaste como micropitting, desgaste abrasivo y delaminación de tribofilms, con una variación significativa entre cilindros. Los hallazgos sugieren que optimizar la geometría de las válvulas, especialmente para las válvulas de escape, y mejorar las condiciones tribológicas son críticos para aumentar la durabilidad. Las recomendaciones incluyen una mayor refinación de simulaciones, pruebas de prototipos y estudios de campo ampliados para validar las mejoras de diseño y reducir las necesidades de mantenimiento en motores pesados alimentados con metano.
Malin Persson (Mié,) estudió esta cuestión.