بررسی عملکرد موتورهای درونسوز با تکیه بر مطالعة روش‌های ترکیبی استفاده از هیدروژن با گاز طبیعی و تأثیر آن بر کارکرد موتور

Abstract

در این مقاله پژوهش‌هایی که تاکنون دربارة ترکیب هیدروژن و گاز طبیعی انجام شده است به‌طور جامع بازبینی می‌شود. یک روش مؤثر برای جبران نواقص سوختی و کند سوختن گاز طبیعی، مخلوط‌کردن آن با سوخت‌های دیگر است؛ سوخت‌هایی که دارای حد اشتعال‌پذیری بالایی باشند. به‌نظر می‌رسد که هیدروژن به‌دلیل اشتعال‌پذیری بالا و سرعت زیاد سوختن، بهترین گزینة گازی است. ترکیب گاز طبیعی با هیدروژن، نسبت هوای اضافی مخلوط سوخت را افزایش می‌دهد و سبب کاهش فشار مؤثر متوسط ترمزی می‌شود. همچنین با توجه به قابلیت اشتعال‌پذیری زیاد هیدروژن، افزودن آن به گاز طبیعی می‌تواند سرعت سوختن مخلوط را افزایش دهد. به‌طور کلی، افزودن هیدروژن به گاز طبیعی سبب کاهش آلاینده‌های منوکسید کربن و هیدروکربن‌های نسوخته می‌شود، از طرفی میزان اکسید‌های نیتروژن را نیز افزایش می‌دهد. از جمله دلائل افزایش اکسیدهای نیتروژن می‌تواند ناکارآمدی کاتالیزور باشد که اگر یک مبدل کاتالیستی سه‌راهه در شرایط کاری خوب؛ یعنی در دمای کاملاً گرم 400 درجة سانتی‌گراد یا بیشتر، کار کند، می‌تواند 98 تا 99 درصد از مونوکسید کربن، 95 درصد از اکسیدهای نیتروژن و بیش از 95 درصد از هیدروکربن‌ها را ازآلاینده‌های گاز خروجی برطرف کند.