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Estudo da influência de um sistema HHO no desempenho de um motor de combustão interna

Author(s): Silva, Antonio Pedro Meixedo Santos

Date: 2016

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/9949

Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Subject(s): Hidrogénio; HHO; Oxigénio; Motor a gasolina; Combustível alternativo; Melhoria da combustão; Banco de potência; Weinlich; HHO hydrogen; Oxygen; Gasoline engine; Alternative fuel; Improving combustion; Power seat; Gestão Industrial; Gestão Industrial; Gestão Industrial


Description

Com a exagerada dependência dos combustíveis fósseis que são finitos, necessitamos de alternativas energéticas que possam ser utilizados. Mas enquanto essas alternativas não chegam (o tempo de maturação é bastante longo) pode ser feita uma outra abordagem no sentido da redução do consumo nos sistemas de propulsão já existentes (como exemplo os motores a gasolina) fazendo com que seja necessário menos combustível ou pelo aumento da sua eficiência. Pela, dir-se-ia excessiva, dependência que fomos criando no uso dos combustíveis fósseis, estes são por excelência os que mais poderão afetar o futuro do planeta, por um lado pela dependência, mas por outro pela poluição imensa que o seu uso provoca. Há vários anos que existem diversos projetos de aplicação de outros tipos de energia como por exemplo a solar, a eólica, a mare motriz, o gás natural (fóssil) e o hidrogénio. Alguns deles têm já um período de gestação muito longo e estão, por isso, em utilização com resultados expressivos. Outros ainda não foram postos em prática apesar dos avanços que já existem. Todos sabemos que estas novas fontes de energia, consideradas renováveis, levarão muito tempo para substituir as já existentes, sobretudo pelo elevado custo de substituição de todos os sistemas e equipamentos instalados. Enquanto este processo avança, é importante gastar menos e melhor a energia das fontes não renováveis. O aumento da eficiência dos motores de combustão interna é fulcral nesta fase e é perseguido pelos construtores de motores. O hidrogénio contido na molécula de água é o que vai ser alvo deste estudo. O uso do hidrogénio (contido na água) como combustível tem vindo a ganhar interesse desde há algumas décadas e existem ensaios um pouco por todo o mundo (a internet permite-nos conhecê-los com facilidade) mas, por não ter encontrado estudo científico que os valide, apresenta-se este trabalho. O facto de o hidrogénio ter uma capacidade calorifica muito grande, cerca de 4 vezes superior ao da gasolina, faz com que se deseje o seu uso. Por outro lado, o perigo de explosão está sempre patente. Mas este perigo reside no armazenamento do hidrogénio e não no seu uso. O objeto deste trabalho é testar um sistema (aparelho) que produz uma pequena quantidade de hidrogénio ou melhor que separa o hidrogénio do oxigénio, fazendo que esses dois gases sejam introduzidos na admissão do motor de combustão interna, montado num banco de ensaio, e analisar os ganhos que são apregoados pelo fabricante desse mesmo aparelho. O aparelho é ligado ao sistema elétrico do automóvel e o resultado da eletrolise (que serão moléculas de hidrogénio e oxigénio) vai ser misturada no ar de admissão. Pretende-se validar se a inclusão destes gases diretamente na admissão vão fazer com que o motor consuma menos gasolina. O motor está ligado a um banco de potência para que se possa variar as condições de carga e desta forma obter o máximo de resultados com variações de rotação e de carga de acelerador. Foram feitos testes exaustivos com diferentes combinações tendo sempre o cuidado de afastar o fator humano dos resultados. A conclusão a que se chega é que o sistema HHO não promove uma melhora o desempenho dos motores no que respeita à redução dos consumos de combustível fóssil.

With the exaggerated dependence on fossil fuels that are finite, we need alternative energy sources that could be used. But while these alternatives do not reach (the maturation time is quite long) we can make another approaches towards reducing consumption in propulsion systems which already exist (for example petrol engines) changing it to need less fuel or by increasing their efficiency. We were creating an excessive dependence in the use of fossil fuels, these are par excellence the ones that can most affect the future of the planet, on one hand by the dependency that it creates, and by other hand for the massive pollution that its use causes. For many years there are several implementation projects of other types of energy such as solar, wind, driving mare, natural gas (fossil) and hydrogen. Some of them already have a long gestation period and are therefore used with impressive results. Others have not yet been implemented despite advances that already exist. We all know that these new sources of energy, renewable, will take a long time considered to replace existing ones, especially the high replacement cost of all systems and equipment installed. As this process moves forward, it is important to spend less and better non-renewable sources of energy. Increased efficiency of internal combustion engines is key at this stage and is pursued by the engine builders. The hydrogen contained in the water molecule is what will be the target of this study. The use of hydrogen (contained in the water) as fuel has gained interest from a few decades and there are tests all over the world (the internet allows us to meet them easily) but none is a scientific work that can be trustable. That was the main reason to do this study Hydrogen has a very big power, about 4 times higher than petrol, and this is why many people wish to use it. On the other hand, the danger of explosion is always present. However this danger lies in hydrogen storage and not on its use. The object of this work is to test a system (apparatus) that produces a small amount of hydrogen or even better, that separates the hydrogen from the oxygen, and putting these two gases introduced into the admission of the internal combustion engine, mounted on a test bench, and analyze the gains that are told by the manufacturer of this specific device. The apparatus is connected to the electric system of the car and the result of electrolyzes (which will be hydrogen and oxygen molecules) will be mixed in the intake air. The aim is to validate whether the inclusion of these gases directly on admission will cause less petrol consumption. The engine is connected to a test bench that allows varying the load conditions and thus obtaining maximum results with variations in rotation and accelerator load. Extensive tests were made with different combinations always taking care to keep off the human factor of the results. In conclusion, we can say that the HHO system does not improves engine performance in regard to the reduction of fossil fuel consumption.

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Ferreira, Fernando José
Contributor(s) Silva, Antonio Pedro Meixedo Santos
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