Modelado de un motor de combustión interna acondicionado con hidrógeno para generación de energía.

Abstract

El hidrógeno como opción para minimizar la problemática ambiental a causa de los combustibles fósiles, se presenta como alternativa energética en los motores de combustión interna, en la producción y la aplicación dentro de dicho motor. Se estudió el comportamiento de la generación y utilización del hidrógeno como combustible en un motor mono-cilíndrico a través de la electrólisis del agua. El hidrógeno es obtenido mediante una celda alimentada con baterías cargadas mediante paneles solares. El motor es acoplado a un generador síncrono para obtener energía eléctrica; el control del sistema se implementó de manera remota mediante una aplicación en un dispositivo móvil (IoT). Además de estudiar el comportamiento del motor mediante los sensores instalados usando un modelo de combustión interna con el que se analizan la dinámica del aire en el múltiple de admisión, la dinámica del proceso de combustión y la dinámica rotacional en el eje de salida, la energía requerida para el encendido del motor fue generada por paneles solares y banco de baterías se modelo los fenómenos característicos en la eficiencia volumétrica asociada a la admisión y el escape para la interacción entre cilindro, válvulas y múltiple (admisión y escape).

Hydrogen as an option to minimize the environmental problems caused by fossil fuels, is presented as an energy alternative in internal combustion engines, in the production and application within such engine. The behavior of the generation and use of hydrogen as fuel in a single-cylinder engine through water electrolysis was studied. The hydrogen is obtained by means of a cell fed with batteries charged by solar panels. The engine is coupled to a synchronous generator to obtain electrical energy; the control of the system was implemented remotely through an application on a mobile device (IoT). In addition to studying the behavior of the engine through the installed sensors using an internal combustion model with which the dynamics of the air in the intake manifold, the dynamics of the combustion process and the rotational dynamics in the output shaft, the energy required for engine ignition was generated by solar panels and battery bank, the characteristic phenomena in the volumetric efficiency associated with the intake and exhaust for the interaction between cylinder, valves and manifold (intake and exhaust) were modeled.