Sviluppo e sperimentazione dell'iniezione di idrogeno su sistemi di combustione ultra-magri, con analisi sperimentali e numeriche
Con l’obiettivo di decarbonizzare il parco veicoli, l’uso dell’idrogeno è una soluzione promettente, in quanto è un vettore energetico, privo di carbonio, con alto potere calorifico e senza emissioni di CO2 nè emissioni di idrocarburi in situazioni di emergenza.
Il suo utilizzo nei motori ad accensione spontanea è poco sviluppato e, pertanto, mancano informazioni per quanto riguarda la combustione in condizioni ultra-magre, tipiche dei motori diesel.
Numerose applicazioni utilizzano la combustione dual-fuel per la facile gestione del sistema di iniezione PFI (premiscelata) per essere applicato in aggiunta al sistema Common Rail. Questa modalità presenta problemi
per quanto riguarda la gestione della portata massima di idrogeno in aspirazione.
Per questi motivi è stato scelto un sistema di iniezione diretta di idrogeno da applicare alla testa del motore di serie. Nella testata del motore GM da 1,9 litri, montato su un motore da ricerca monocilindrico, l'adattatore è stato realizzato per ospitare un iniettore commerciale per l'iniezione diretta di idrogeno fino a 100 bar.
In fase di progettazione le simulazioni hanno individuato la valutazione del diametro ottimale del sistema di iniezione. L'adattatore con diametro di 2 mm e lunghezza di 137 mm erogava l'idrogeno all'interno
cilindro. Sono stati testati due regimi del motore e diverse quantità di idrogeno e la combustione in modalità ultra magra con iniezione diesel.