Efecto del uso de hidrógeno en la potencia y rendimiento de un motor de combustión interna

Abstract

En el presente estudio se analizaron los parámetros del funcionamiento real de un motor de combustión interna ciclo Otto, que utiliza como combustible hidrógeno más gasolina; se determinaron dos ecuaciones estequiométricas. En la primera ecuación, los reactivos son el octano y el aire, en la segunda ecuación se adicionó la cantidad real de 3.86 moles de H2 obtenidas de una celda de hidrógeno. A partir de las ecuaciones químicas se determinaron dos sistemas de ecuaciones para obtener el consumo y la potencia, manteniendo las condiciones a la altura de Quito de 2850 msnm, 72.794 kPa de presión atmosférica y 300 K de temperatura ambiente. Se utilizó un motor mono cilindro alimentado con hidrógeno más gasolina, y se obtuvieron datos reales de potencia del motor con las mezclas aire-gasolina e hidrógeno-gasolina. La potencia teórica sin H2 fue 3.91 HP y con H2 de 5.41 HP, con un aumento del 27.1%; la potencia real es 3.78 HP sin H2 y 4.66 HP con H2, la cual se incrementó en un 16.7%. El consumo de combustible teórico es 401.61 g/kWh y con adición de H2 es menor a 373.52 g/kWh; el consumo real que indica el fabricante es 395 g/kWh.