مروری بر بررسی اثرات استفاده از هیدروژن در موتورهای احتراق داخلی (بنزینی-گازمایع-دیزلی - گازسوز- اشتعال تراکمی واکنش پذیر کنترل شده-اشتعال تراکمی بارهمگن)

در میان سوخت های تجدیدپذیر، هیدروژن به عنوان سوختی منحصر به فرد برای کاهش آلایندگی دی اکسید کربن در گازهای خروجی شناخته می شود و استفاده از این سوخت به عنوان سوخت موتورهای احتراق داخلی در دهه های گذشته بررسی شده است. هیدروژن دارای ویژگی های منحصر به فردی است که آن را به سوختی مناسب برای موتورهای احتراق داخلی تبدیل نموده است که هزینه های زیاد پیل سوختی را نیز ندارد. در محصولت خروجی احتراق هیدروژن، هیچگونه ذرات جامد، هیدروکربن نسوخته، مونوکسیدکربن و دی اکسید کربن دیده نمی شود. مزیت دیگر تولید سوخت هیدروژن با استفاده از روش هایی همچون الکترولیزاسیون آب، شکستن ملکولهای آب، چرخه های ترموشیمیایی هسته ای، فرآیندهای سلول نور -شیمیایی و سلول نور -زیست -شیمیایی ، فرآیندهای زیستی از باقیمانده های محصولات کشاورزی، تغییر شکل پلاسما و تخمیر سیاه درمقیاس های صنعتی است. در این مطالعه استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت اصلی و اضافی در وسایل نقلیه و مطالعات تجربی اخیر در مقلات مورد بررسی قرار گرفته است. اثرات استفاده از هیدروژن بر عملکرد موتور و انتشار گازهای خروجی به عنوان سوخت اضافی برای موتورهای بنزینی، دیزل مرسوم، اشتعال تراکمی واکنش پذیر کنترل شده (rcci)، اشتعال تراکمی سوخت همگن (hcci)و گاز نفتی مایع شده (lpg) توضیح داده شده است. بسته به مقدار هیدروژن اضافه شده به سیستم سوخت، قدرت و گشتاور حداکثر در موتورهای بنزینی افزایش می یابد، در حالی که در موتورهای lpg و دیزل کاهش می یابد. از نظر محصولات شیمیایی، انتشار گازهای مضر اگزوز در موتورهای بنزینی و lpg کاهش می یابد، در حالی که در برخی از موتورهای دیزلی سطح اکسید نیتروژن را افزایش میدهند. علاوه بر این، قابل درک است که به دلیل استفاده از هیدروژن در همه انواع موتور، تاثیر مثبتی بر محیط ز یست خواهد داشت. همچنین نتایج نشان می دهد که موتور rcci که با سوخت هیدروژن کار می کند، راندمان حرارتی ترمزی (bte) بلاتری را در مقایسه با موتور hcci دارد که در 40 درصد سهم انرژی سوخت های گاز ی ( gfes) منجر به راندمان حرارتی ترمزی بلاتر همراه با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می شود و نیز تولید اکسیدهای نیتروژن ( nox) و انتشار دود به طور قابل توجهی برای حالت rcci در مقایسه با حالت احتراق hcci کاهش می یابد.

an overview of the effects of hydrogen use in internal combustion engines (gasoline-lpg-diesel - gas-hcci-rcci)

. in this study, the use of hydrogen as the main and additional fuel in vehicles and recent experimental studies have been investigated in the articles. the effects of using hydrogen on engine performance and exhaust emissions as an additional fuel for gasoline, conventional diesel, reactive controlled compression ignition (rcci), homogeneous charge compression ignition (hcci) and liquefied petroleum gas (lpg) engines are described. depending on the amount of hydrogen added to the fuel system, maximum power and torque increases in gasoline engines, while it decreases in lpg and diesel engines. in terms of chemical products, they reduce harmful exhaust gas emissions in gasoline and lpg engines, while increasing nitrogen oxide levels in some diesel engines. in addition, it is understood that due to the use of hydrogen in all types of engines, it will have a positive effect on the environment. also, the results show that the rcci engine working with hydrogen fuel has a higher brake thermal efficiency (bte) compared to the hcci engine, which at 40% of the gaseous fuel energy share (gfes) leads to a higher brake thermal efficiency with reduced emissions. greenhouse gases, as well as the production of nitrogen oxides (nox) and smoke emissions are significantly reduced for the rcci mode compared to the hcci combustion mode.