Uso del hidrógeno en el motor D13B2 del ciclo Otto como complemento del combustible

Abstract

La presente investigación desarrollo el estudio del uso del hidrógeno en el motor D13B2 de ciclo Otto como complemento del combustible, mediante la autogeneración propia por electrolisis en un vehículo de prueba logrando obtener una reducción al consumo de gasolina del 35% con la utilización del hidrógeno sin afectar su desempeño y eficiencia del motor y con ello un notable ahorro en los costos de adquisición de este combustible de base orgánica para cualquiera de las condiciones de operación del vehículo. Para el desarrollo de la investigación se brindó los alcances para el diseño y construir de un generador de hidrógeno por electrolisis del tipo Celda Seca (Dry Cell) que pueda producir hidrogeno en tiempo real y ser aprovechado en el sistema de alimentación de aire del motor como fuente de energía limpia y renovable con su respectivo montaje en el vehículo con pruebas que verifiquen su desempeño para un funcionamiento continuo. Luego con la ayuda del microcontrolador Arduino Nano usando la modulación por ancho de pulso (PWM por sus siglas en inglés) su lenguaje de programación pudo variar el ciclo de trabajo de los generadores al 95% estabilizando la producción de hidrógeno al mantener la misma corriente de operación para ambos generadores evitando pérdidas de energía eléctrica en calor. Seguidamente se realizaron los cálculos termodinámicos para la utilización del hidrógeno como complemento de la gasolina en el motor de ciclo Otto, obtenido experimentalmente la aportación energética de cada elemento obteniendo una variación del 1% a la eficiencia efectiva del ciclo. Por último, se realizó el cálculo para la reducción de emisiones contaminantes implementando el sistema propuesto obteniendo una reducción del 35% para el CO2, CO y HC, y del 40% para PM.