Analysis of different approaches for the reduction of NOx in a hydrogen fuelled internal combustion engine.

Abstract

[ES] La amenaza que representan el cambio climático y la crisis de seguridad energética ha estimulado la respuesta de los gobiernos, que están poniendo en marcha planes estratégicos para promover la fuentes de energía alternativas que protejan el planeta, en lugar del petróleo y el combustible a base de carbono. Esta iniciativa promueve la investigación centrada en el transporte sostenible y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los combustibles tradicionales, como la gasolina y el diésel, son la eliminación progresiva en favor de combustibles alternativos y nuevas formas de movilidad. El hidrógeno, en particular, ofrece una solución prometedora debido a sus emisiones de CO2 prácticamente nulas durante combustión, aunque todavía puede producir óxidos de nitrógeno (NOx). El trabajo consiste en analizar diferentes enfoques para obtener resultados realmente bajos o casi nulos Emisiones de NOx en un motor de combustión interna de hidrógeno (H2ICE) sin obtener un eficiencia alejada de los actuales ICE en el mercado. Para analizar el rendimiento y las emisiones tendencias de un motor: un estudio de simulación con AV[ES] La amenaza que representan el cambio climático y la crisis de seguridad energética ha estimulado la respuesta de los gobiernos, que están poniendo en marcha planes estratégicos para promover la fuentes de energía alternativas que protejan el planeta, en lugar del petróleo y el combustible a base de carbono. Esta iniciativa promueve la investigación centrada en el transporte sostenible y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los combustibles tradicionales, como la gasolina y el diésel, son la eliminación progresiva en favor de combustibles alternativos y nuevas formas de movilidad. El hidrógeno, en particular, ofrece una solución prometedora debido a sus emisiones de CO2 prácticamente nulas durante combustión, aunque todavía puede producir óxidos de nitrógeno (NOx). El trabajo consiste en analizar diferentes enfoques para obtener resultados realmente bajos o casi nulos Emisiones de NOx en un motor de combustión interna de hidrógeno (H2ICE) sin obtener un eficiencia alejada de los actuales ICE en el mercado. Para analizar el rendimiento y las emisiones tendencias de un motor: un estudio de simulación con AVL se llevará a cabo BOOST. A partir de un modelo de los ejemplos del programa que se adaptará al combustible de hidrógeno, mediante el cual el la relación de compresión se puede variar; aprovechando los amplios límites de inflamabilidad de hidrógeno, se discutirán diferentes estrategias sobre la relación de equivalencia (1/lambda), también se considerará la posibilidad de introducir cargadores o turbocompresores que permitan mezclas y la eficiencia adecuada. Por último, los desafíos para alcanzar estos objetivos y la Se discuten las tendencias futuras

[EN] The threat posed by climate change and energy security crisis has stimulated the response of the governments, which are putting strategic plans in motion to promote alternative energy sources that protect the planet, rather than the current petroleum and carbon-based fuels. This initiative promotes research focused on sustainable transport and the reduction of greenhouse gas emission. Traditional fuels such as gasoline and diesel are being phased out in favour of alternatives fuels and new ways of mobility. Hydrogen, in particular, offers a promising solution because of its virtually zero CO2 emissions during combustion, although it can still produce nitrogen oxides (NOx). The work consists in analyse different approaches to obtain really low or nearly zero NOx emissions in a Hydrogen internal combustion engine (H2ICE) without obtaining an efficiency far from the current ICE on the market. To analyse the performance and emission trends of an engine a simulation study with AVL BOOST will be conducted. Starting from a model of the program examples which will be adapted to hydrogen fuel, whereby the compression ratio can be variated; taking advantage of the wide flammability limits of hydrogen, different strategies on the equivalence ratio (1/lambda) will be discussed, also will be consider the possibility of introducing chargers or turbochargers to allow lean mixtures and proper efficiency. Finally, the challenges for reaching these goals and the future trends are discussed

[CA] L'amenaça que suposa el canvi climàtic i la crisi de seguretat energètica ha estimulat la resposta dels governs, que estan posant en marxa plans estratègics per promoure fonts d'energia alternatives que protegeixin el planeta, en lloc dels actuals combustibles basats en el petroli i el carboni. Aquesta iniciativa promou la recerca centrada en el transport sostenible i la reducció de les emissions de gasos d'efecte hivernacle. Els combustibles tradicionals com la gasolina i el dièsel s'estan eliminant gradualment a favor de combustibles alternatius i noves formes de mobilitat. L'hidrogen, en particular, ofereix una solució prometedora a causa de les seves emissions de CO2 pràcticament nul·les durant la combustió, tot i que encara pot produir òxids de nitrogen (NOx). El treball consisteix a analitzar diferents enfocaments per obtenir emissions de NOx realment baixes o gairebé nul·les en un motor de combustió interna d'hidrogen (H2ICE) sense obtenir una eficiència allunyada de l'ICE actual del mercat. Per analitzar les tendències de rendiment i emissions d'un motor, un estudi de simulació amb AVL BOOST es duran a terme. A partir d'un model del programa exemples que s'adaptaran al combustible d'hidrogen, mitjançant el qual la la relació de compressió es pot variar; aprofitant els amplis límits d'inflamabilitat de hidrogen, es discutiran diferents estratègies sobre la relació d'equivalència (1/lambda), es considerarà la possibilitat d'introduir carregadors o turbocompressors per permetre mescles i eficiència adequada. Finalment, els reptes per assolir aquests objectius i el Es discuteixen les tendències futures