Effect of using hydrogen in the power and performance of an internal combustion engine

  • Edwin Tamayo Universidad Tecnológica Equinoccial
  • Carlos Rosales Universidad Tecnológica Equinoccial
  • Alex Guzmán Universidad Tecnológica Equinoccial
  • Paúl Pazmiño Universidad Tecnológica Equinoccial
Keywords: Hydrogen, stoichiometric, Otto, power

Abstract

This study analyzed the real working parameters of an Otto cycle internal combustion engine, using as fuel hydrogen plus gasoline. Two stoichiometric equations were determined. In the first equation, the reagents are octane and air, in the second equation was added the quantity of 3.86 H2 moles obtained from a hydrogen cell. Two sets of equations, for consumption and power, were determined from the chemical equations, working at the conditions of Quito: altitude 2850 msnm, 72.794 kPa of atmospheric pressure and 300 K of temperature. A single cylinder engine powered with hydrogen plus gasoline was used for getting real data of engine power, using mixtures of air-gasoline and hydrogen; the theoretical power without H2 was 3.91 HP and with H2 5.41 HP, it increased 27.1%, the real power is 3.78 HP without H2 and 4.66 HP with H2, it increased 16.7%. Theoretical fuel consumption is 401.61 g/kWh and addition of H2 is less to 373.52 g/kWh, the actual consumption that indicates the manufacturer is 395 g/kWh.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Bosch . (2005). Manual de la Técnica del Automóvil (4ta Ed.). Alemania: Bosch, 2005.
Cengel, Y. (2012). Transferencia de calor y masa (7ma Ed). México: McGrawHill.
Engel, T. (2006). Química Física. Madrid: Pearson Educación S.A.
Payri, F. (2011). Motores de Combustión Interna Alternativos. Barcelona: Reverté.
Águeda, E. (2009). Fundamentos Tecnológicos del Automóvil (1ra Ed.). Madrid: Thomson Editores.
Gutiérrez, L. (2005). El hidrógeno, combustible del futuro. Rev.R.Acad.Cienc.Exact.Fís.Nat. (Esp). V Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica. Vol. 99, Nº. 1, pp 49-67.
Fàbrega Ramos, Marc. (2009) Hidrógeno: Aplicación en motores de combustión interna. Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència i Enginyeria Nàutiques. Cataluña, España.
Casaravilla, G. (2012). Hacia un transporte automotor racional y eficiente: Autos Híbridos y Eléctricos. Montevideo, Uruguay. Proyecto de la Universidad de la República y Facultad de Ingeniería.
Familiar Xaudaró, Crístian. (2011). Inyección de hidrógeno como potencial mejora de los motores actuales. Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència i Enginyeria Nàutiques. Cataluña, España.
Sáiz Casa, David. (2011). Adaptación de un motor de combustión interna alternativo de gasolina para su funcionamiento con hidrógeno como combustible. Aplicaciones energética y de automoción. Universidad Pública de Navarra. España.
Velástegui, S. Jesús, C. Torres, C & Erazo, E. (2015). Obtención de los parámetros característicos del motor Daewoo 1800cc a gasolina con inyección directa de hidrógeno. Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica. Latacunga, Ecuador.
Bennaceur, K. Clark, B. Orr, F. Ramakrishnan, T. & Stout, E. (2005). El hidrógeno: ¿Un futuro portador energético?. Obtenido de https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/ spanish05/sum05/p34_47.pdf
Published
2016-12-15
How to Cite
Tamayo, E., Rosales, C., Guzmán, A., & Pazmiño, P. (2016). Effect of using hydrogen in the power and performance of an internal combustion engine. Enfoque UTE, 7(4), pp. 43 - 54. https://doi.org/https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v7n4.113
Section
General Engineering