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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

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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


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.

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