Mezcla de Gas Hidrógeno en Motores GDI de Gasolina: Análisis de Combustión y Control de Emisiones
Autores: Tairu, Onawale O.; Ajide, Olusegun O.; Ismail, Olawale S.; Oyewola, Olanrewaju M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mezcla de Gas Hidrógeno en Motores GDI de Gasolina: Análisis de Combustión y Control de Emisiones
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Efectos
Porcentajes de hidrógeno
Dinámica de combustión
Rendimiento del motor
Emisiones
Mezcla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga los efectos de variar los porcentajes de hidrógeno en las mezclas de combustible sobre la dinámica de combustión, el rendimiento del motor y las emisiones. Se utilizaron datos experimentales y ecuaciones analíticas para evaluar parámetros de combustión como lambda equivalente, presión en el cilindro, tasa de liberación de calor y tiempo de ignición. Los hallazgos demuestran que la mezcla de hidrógeno mejora la estabilidad de la combustión, acorta el retraso de ignición y desplaza el pico de liberación de calor más cerca del punto muerto superior (PMS). Estos cambios mejoran la eficiencia térmica y reducen la variación de ciclo a ciclo. La mezcla de hidrógeno también reduce significativamente las emisiones de dióxido de carbono (CO) y de hidrocarburos (HC), particularmente en niveles de mezcla más altos (H0-H5), mientras que mezclas más bajas aumentan las emisiones de óxidos de nitrógeno (NO) y el riesgo de pre-ignición debido al inicio avanzado de la combustión (SOC). El rendimiento del motor mejoró con una contribución promedio de energía de hidrógeno del 12% bajo una carga constante. Sin embargo, el rango óptimo de mezcla de hidrógeno es crucial para equilibrar las ganancias de eficiencia y las reducciones de emisiones. Estos resultados subrayan el potencial del hidrógeno como un combustible aditivo más limpio y la importancia de optimizar las proporciones de mezcla para aprovechar sus beneficios de manera efectiva.
Descripción
Este estudio investiga los efectos de variar los porcentajes de hidrógeno en las mezclas de combustible sobre la dinámica de combustión, el rendimiento del motor y las emisiones. Se utilizaron datos experimentales y ecuaciones analíticas para evaluar parámetros de combustión como lambda equivalente, presión en el cilindro, tasa de liberación de calor y tiempo de ignición. Los hallazgos demuestran que la mezcla de hidrógeno mejora la estabilidad de la combustión, acorta el retraso de ignición y desplaza el pico de liberación de calor más cerca del punto muerto superior (PMS). Estos cambios mejoran la eficiencia térmica y reducen la variación de ciclo a ciclo. La mezcla de hidrógeno también reduce significativamente las emisiones de dióxido de carbono (CO) y de hidrocarburos (HC), particularmente en niveles de mezcla más altos (H0-H5), mientras que mezclas más bajas aumentan las emisiones de óxidos de nitrógeno (NO) y el riesgo de pre-ignición debido al inicio avanzado de la combustión (SOC). El rendimiento del motor mejoró con una contribución promedio de energía de hidrógeno del 12% bajo una carga constante. Sin embargo, el rango óptimo de mezcla de hidrógeno es crucial para equilibrar las ganancias de eficiencia y las reducciones de emisiones. Estos resultados subrayan el potencial del hidrógeno como un combustible aditivo más limpio y la importancia de optimizar las proporciones de mezcla para aprovechar sus beneficios de manera efectiva.