Un equipo de investigación dirigido por el investigador principal Young Choi, del Departamento de Investigación de Potencia de Movilidad del Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM), y el investigador Hong-gil Baek, del Laboratorio de Investigación de Motores Cero Carbono de Hyundai-Kia Motor Company (HMC), ha desarrollado un motor de hidrógeno de inyección directa de 2 litros de cilindrada que funciona íntegramente con hidrógeno.
El equipo conjunto de KIMM y HMC inyectó hidrógeno directamente en la cámara de combustión del motor de un vehículo híbrido de HMC ya existente, con una presión de más de 30 bares.
Mediante el uso de un turbocompresor que mejora el rendimiento del motor, el equipo fue capaz de mantener un alto rendimiento térmico, desde el encendido hasta el límite superior de la carga, lo que permite que el motor funcione de forma estable en todas las condiciones de funcionamiento.
«Gracias a la colaboración con HMC, verificaremos la durabilidad del motor y ampliaremos la aplicación de esta tecnología no solo a los vehículos de pasajeros, sino también a los comerciales y a las unidades de generación de electricidad», señaló Young Choi.
«Gracias a la investigación y el desarrollo continuos de tecnologías de generación de electricidad con combustibles sin carbono, nos pondremos a la cabeza en la consecución de la neutralidad de carbono», agregó.
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Características de la investigación
Un motor de hidrógeno de inyección por puerto quema el hidrógeno tras mezclarlo con aire, inyectando hidrógeno mediante un puerto de admisión superior en lugar de inyectarlo en el cilindro.
La cantidad de aire que fluye hacia la cámara de combustión disminuye debido al espacio que ocupa el combustible gaseoso de hidrógeno, lo que provoca una menor eficiencia del combustible y un peor rendimiento del motor debido al retorno del combustible de hidrógeno y el aire.
El motor de hidrógeno de inyección directa desarrollado recientemente por el equipo conjunto de investigación ha resuelto fundamentalmente el problema del retorno inyectando combustible de hidrógeno a alta presión directamente en la cámara de combustión.
Al mismo tiempo, la elevada relación de compresión, la estratificación del combustible y la combustión ultralenta contribuyen a maximizar la eficiencia térmica y mejorar la potencia, y reduce la cantidad de emisiones nocivas.
En comparación con los motores de gasolina, el motor de hidrógeno de nuevo desarrollo ayuda a reducir las emisiones de dióxido de carbono y partículas finas en 99% y 90%, respectivamente, y emite NOx por debajo de 15 ppm sin sistema de postratamiento que depure los gases de escape, logrando una alta eficiencia térmica de hasta el 40%.
Esta investigación se llevó a cabo con el apoyo del proyecto de «Desarrollo de motores de hidrógeno líquido para el funcionamiento de drones y robots«, uno de los proyectos básicos del KIMM, así como del proyecto de «Evaluación de motores de inyección directa de hidrógeno«, apoyado por el HMC.
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