12. Estudio técnico-económico de viabilidad de utilización del ...

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6.5 como la inyección de agua, cuyo desarrollo posterior ha sido efectuado por WOOLBY y HENBIKSEIr 1 ^', demostrando que con este método es factible operar un motor con riqueza estequiométrica y una relación de compresión de 12 a 1 sin preignioión y con una reducción considerable en la emisión de óxidos de Nitrógeno. Estudio comparativo entre el motor de Hidrógeno y los motores de gasolina. En general, los principios en los que se basa el funcionamien to del motor de hidrógeno, son los mismos que para los motores que operan con hidrocarburos. En lo que sigue se analizarán las causas que originan una operación diferente de los motores de hidrógeno. Estas diferencias derivan de propiedades del hidrógeno, tales como alta velocidad de propia gaoión de llama, amplio margen entre limites de inflamabilidad, baja ener gía de ignición, baja distancia de extinción de llama y bajo calor de reacción por unidad de volumen. El efecto más notorio que se deriva de la alta velocidad de pípagación de la llama es el retorno de llama al carburador (Véase Figura 6.3.), Esta tendencia se refuerza debido a la baja energía de ignición de las mezclas hidrógeno-aire (Figura 5.18 )y la menor distancia de extin oión de llama (Figura 5.19 )» comparadas con las mezclas de varios hidro carburos con el aire. Como se ha dicho, el retorno de llama puede eliminarse si se mantiene el cilindro escrupulosamente limpio. King estableció este hecho demostrando que la introducción de partículas de polvo con la mezcla,

6.6 provocaba la preignición. Este método no puede considerarse práctico, pe_ ro en cambio cabe considerar todo tipo de medidas que reduzcan la veloojt dad de propagación de la llama y provoquen un aumento de la energía de ignición y de la distancia de extinción de llama. Entre tales medidas, contrastadas por la experimentación, se encuentran el funcionamiento con mezclas pobres, recirculación de gases de escape e inyección de agua* íJa. turaMtmente, el problema puede resolverse en conjunto mediante la inyeooi'on directa del hidrogeno en el cilindro, a expensas de un mayor coste orig^ nado por el equipo de inyeoción. La inyección directa al cilindro es altamente prometedora, pero la inyección en el colector, cerca de la válvula de admisión, puede ser aceptable. Este último método requeriría menores presiones de inyeoción y podría conseguirse con equipos más simples y en consecuencia de menor costo. Otra interesante posibilidad, es la técnica de inducción de Swain y Adt ya mencionada anteriormente. El amplio margen entre límites de inflamabilidad de las mezclas hidrógeno-aire, posibilita el uso de mezclas muy pobres. Los ensayos efectuados fijan un limite práctico para la riqueza equivalente de 0.35» en lo que para motores de gasolina la riqueza práctica mínima es alrededor de 0.85. La operación del motor con mezclas pobres es muy atraotiva porque, como es sabido, origina un aumento del rendimiento térmico a relación de compresión constante. Además hay que tener en cuenta que al disminuir la riqueza, aumenta el valor de la relación de compresión a la

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provocaba la preignición. Este método no pue<strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rarse práctico, pe_<br />

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dad <strong>de</strong> propagación <strong>de</strong> la llama y provoquen un aumento <strong>de</strong> la energía <strong>de</strong><br />

ignición y <strong>de</strong> la distancia <strong>de</strong> extinción <strong>de</strong> llama. Entre tales medidas,<br />

contrastadas por la experimentación, se encuentran el funcionamiento con<br />

mezclas pobres, recirculación <strong>de</strong> gases <strong>de</strong> escape e inyección <strong>de</strong> agua* íJa.<br />

turaMtmente, el problema pue<strong>de</strong> resolverse en conjunto mediante la inyeooi'on<br />

directa <strong>de</strong>l hidrogeno en el cilindro, a expensas <strong>de</strong> un mayor coste orig^<br />

nado por el equipo <strong>de</strong> inyeoción.<br />

La inyección directa al cilindro es altamente prometedora,<br />

pero la inyección en el colector, cerca <strong>de</strong> la válvula <strong>de</strong> admisión, pue<strong>de</strong><br />

ser aceptable. Este último método requeriría menores presiones <strong>de</strong> inyeoción<br />

y podría conseguirse con equipos más simples y en consecuencia <strong>de</strong><br />

menor costo. Otra interesante posibilidad, es la técnica <strong>de</strong> inducción <strong>de</strong><br />

Swain y Adt ya mencionada anteriormente.<br />

El amplio margen entre límites <strong>de</strong> inflamabilidad <strong>de</strong> las mezclas<br />

hidrógeno-aire, posibilita el uso <strong>de</strong> mezclas muy pobres. Los ensayos<br />

efectuados fijan un limite práctico para la riqueza equivalente <strong>de</strong><br />

0.35» en lo que para motores <strong>de</strong> gasolina la riqueza práctica mínima es<br />

alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 0.85.<br />

La operación <strong>de</strong>l motor con mezclas pobres es muy atraotiva<br />

porque, como es sabido, origina un aumento <strong>de</strong>l rendimiento térmico a relación<br />

<strong>de</strong> compresión constante. A<strong>de</strong>más hay que tener en cuenta que al<br />

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