Émissions et consommation totale d'énergie d'un moteur à pistons multicylindres fonctionnant à l'essence et à un mélange essence-hydrogène
- John F. Cassidy
- NASA - National Aeronautics and Space Administration
Cleveland, Ohio 44135
Effet de l'addition de gaz hydroxy (HHO) sur les performances et les émissions d'échappement dans les moteurs à allumage par compression
- Department of Mechanical Engineering, Çukurova University, 01330 Adana, Turkey
Dans cette étude, le gaz hydroxy (HHO) a été produit par le processus d'électrolyse de différents électrolytes (KOH(aq), NaOH(aq), NaCl(aq)) avec diverses conceptions d'électrodes dans un réacteur en plexiglas étanche (générateur d'hydrogène). Le gaz hydroxy a été utilisé comme combustible supplémentaire dans un moteur à quatre cylindres, à quatre temps, à allumage par compression (CI), sans aucune modification et sans nécessité de réservoirs de stockage. Ses effets sur les émissions d'échappement et les caractéristiques de performance du moteur ont été étudiés. Les expériences ont montré qu'un débit constant de HHO à bas régime moteur (sous la vitesse critique de 1750 tr/min pour cette étude expérimentale) a transformé les avantages du système HHO en inconvénients pour le couple du moteur, les émissions de monoxyde de carbone (CO), d'hydrocarbures (HC) et la consommation spécifique de carburant (SFC). Les investigations ont démontré que le débit de HHO devait être réduit par rapport à la vitesse du moteur en dessous de 1750 tr/min en raison de la longue durée d'ouverture des collecteurs d'admission à bas régime. Cela a entraîné une occupation excessive du volume d'hydroxy dans les cylindres, empêchant l'entrée correcte de l'air dans les chambres de combustion et entraînant inévitablement une diminution de l'efficacité volumétrique. L'efficacité volumétrique réduite a influencé l'efficacité de combustion, ce qui a eu des effets négatifs sur le couple du moteur et les émissions d'échappement. Par conséquent, une unité de contrôle électronique d'hydroxy (HECU) a été conçue et fabriquée pour réduire le débit de HHO en diminuant automatiquement la tension et le courant par programmation du data logger afin de compenser les inconvénients du gaz HHO sur le SFC, le couple du moteur et les émissions d'échappement à une vitesse du moteur de 1750 tr/min. Le débit de gaz HHO a été mesuré en utilisant différentes quantités de KOH, NaOH, NaCl (catalyseurs). Ces catalyseurs ont été ajoutés à l'eau pour diminuer les liaisons hydrogène-oxygène et NaOH a été spécifié comme le catalyseur le plus approprié. Il a été observé que si la molalité de NaOH dans la solution dépassait 1% en masse, le courant électrique fourni par la batterie augmentait de manière spectaculaire en raison de la réduction excessive de la résistance électrique.
L'ajout du système HHO au moteur sans aucune modification a entraîné une augmentation de la puissance du couple du moteur d'une moyenne de 19,1%, une réduction des émissions de CO d'une moyenne de 13,5%, des émissions de HC d'une moyenne de 5% et une réduction de la SFC d'une moyenne de 14%..
Figures et tableaux:

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Fig. 1. Schematic diagram of the hydroxy electronic control unit (HECU).

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Fig. 2. General view of the experimental set-up.

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Fig. 3. Variation of engine torque with engine speed.

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Fig. 4. Variation of specific fuel consumption (SFC) with engine speed.

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Fig. 5. Variation of hydrocarbon (HC) emissions with engine speed.
Conception et applications du système hydroxy (HHO)
La thèse intitulée ci-dessus a été examinée et approuvée pour l'obtention du diplôme de Master of Science
- Department of Mechanical Engineering, Çukurova University, 01330 Adana, Turkey
