Motore benzina alimentato ad idrogeno

[Axoneg]

Ciao a tutti! Da qualche anno mi diletto a "giocare" e fare esperimenti con l'idrogeno, e ora mi è venuto in mente di alimentarci un motore. Ho a disposizione un motore a scoppio (o motore ad accensione comandata, come preferite chiamarlo) che inizialmente era alimentato a benzina. Parlo di un 4 cilindri 1200 cc proveniente da una vecchia automobile.

Come base di partenza ho ricreato tutto il sistema di alimentazione, carburazione , lubrificazione, raffreddamento e scarico in officina (praticamente ho in officina una specie di automobile senza telaio e abitacolo), e dopo aver litigato parecchio con l'anticipo delle candele sono riuscito ad accendere il motore (a benzina). Per farvi capire, il sistema ha il buon vecchio carburatore, niente turbine o cose del genere: ho scelto questo motore proprio perché non aveva nulla di tutto ciò.

Per farlo funzionare ad idrogeno pensavo di fare così:
- ho recuperato una bombola in acciaio che userò come serbatoio
- dalla valvola della bombola mi collego con un tubicino in rame
- devo modificare il carburatore (e questa è forse la parte cruciale del progetto). Intendo posizionare in prossimità del carburatore una valvola regolabile che ho smontato da un compressore, e collegarla all'ugello di rilascio della benzina. L'idea è quella di portare l'idrogeno alla valvola, per poi rilasciarlo all'interno del carburatore direttamente nel flusso d'aria aspirata dal motore.

A livello teorico (ovvero "secondo me" ahahah) potrei fare a meno della valvola se sapessi dimensionare correttamente un ugello e se sapessi esattamente quanto gas dovrò immettere, ma non sapendolo e per essere più cauto (visto che parliamo di un gas molto reattivo) preferisco procedere con un rilascio graduale dell'idrogeno.


Alcuni dubbi:

SICUREZZA (sempre prima di tutto)
- Il calore del motore quando è in moto fa scaldare i collettori di aspirazione...è pericoloso farci passare idrogeno mischiato ad aria? Può innescarsi la combustione con il solo calore?
- Vi vengono in mente altre cose su cui dovrei fare particolare attenzione?

POSSIBILI PROBLEMI TECNICI
- Continuando a creare acqua nel motore, è possibile che questa si mischi all'olio portandolo fuori e facendo grippare il motore? Non ho un altro motore, preferirei evitare succedesse.
- Il gas di scarico sarebbe sostanzialmente vapore acqueo. L'umidità che si creerebbe dentro la camera di scoppio può far si che la candela smetta di funzionare?
- Girando per i vari Forum e Blog, noto che spesso prima di far bruciare l'idrogeno lo si riscalda tramite scambiatori di calore per compensare il raffreddamento da decompressione. Che succede se evito di farlo? Se lo faccio è meglio?

Ringrazio da subito tutti coloro che mi daranno i sempre preziosi ed apprezzatissimi consigli.

[fabio19tdi]

Ciao, ma l'idrogeno dove lo trovi? E' pressurizzato nella bombola?
In questo caso ti servirà un riduttore di pressione.

L'idrogeno è molto tonante e poco ottanico quindi ci sta che prenda fuoco nei collettori e sicuramente lo farà troppo presto nei cilindri battendo in testa, dovrai quindi ridurre l'rdc e l'anticipo, perdendo quasi tutti i cv.

Fiat usava delle normali auto a metano, senza nessuna modifica meccanica ma solo software con una miscela al 70% metano e 30 idrogeno. Funzionava ma con metà cavalli. Inoltre l'idrogeno e la sua combustione indeboliranno velocemente il motore. Forse ci sono in commercio additivi per ridurre i danni e far vivere il motore un po di piu.

Solo per capire qualè lo scopo del tuo esperimento? Dimostrare se funziona? DIvertirti?
In questo caso funziona senza problemi, diciamo che in casa è difficile fare qualcosa che funzioni con un rendimento accettabile.

A presto e complimenti!

P.S. Quel motore fallo ad alcool!

[Axoneg]

Si tratta più che altro di divertimento e curiosità. Prima di questo motore mi sono fatto un razzo ahahah!

L'idrogeno nella bombola è pressurizzato. Ho preso la bombola tramite un amico che ha lavorato presso una fiera sulle energie rinnovabili, una cosa del genere.

Che un motore possa funzionare ad idrogeno già lo so, voglio solo riuscire a farlo...una piccola sfida personale diciamo.

Idea: se usassi il raffreddamento della depressurizzazione del gas per raffreddare un pochino i collettori d'aspirazione? Uno scambiatore di calore in pratica...

[experimentator]

Credo che non hai letto bene altri post dove si parla del motore alimentato a gas idrogeno.
Intanto stai attento che l'idrogeno è molto infiammabile ed esplosivo. La temperatura di combustione è molto più alta di quella della benzina ed in breve tempo possono andare in fusione pistoni, valvole e camera di scoppio.
Che io sappia per far funzionare un motore ad idrogeno questi componenti debbono essere protetti con un rivestimento ceramico per evitare la fusione .
Per il resto divertiti pure ma cerca di evitare reali esplosioni e danneggiare altre altre persone.
Non è semplice da realizzare è roba per professionisti e gente preparata, lascia perdere.

[Axoneg]

Tonino ti ringrazio per le dritte. Che la temperatura della combustione dell'idrogeno fosse più alta di quella degli idrocarburi non la sapevo. Per quanto riguarda la sicurezza farò molta attenzione in ogni passaggio, questo te lo assicuro. Ho fatto altri esperimenti con l'idrogeno, e ho visto quanto possa essere dirompente, per questo voglio procedere rilasciando piccolissime quantità di gas tramite la valvola, in modo da contenere i danni in caso qualcosa andasse storto.

[Axoneg]

Ho realizzato quanto esposto sopra, Vi descrivo il risultato:

Con la valvola regolata al minimo (aperta, ma di pochissimo) ho provato ad accendere. Dopo vari tentativi il motore non vuole saperne di mettersi in moto.
Ho aperto leggermente la valvola di regolazione dell'idrogeno e riprovato, se non si accende apro ulteriormente la valvola e riprovo.
Dopo vari tentativi il motore si è avviato. Il suono è pessimo, nel senso che è tutto di ricarburare, ma era piuttosto ovvio, me lo aspettavo.
Con il motore in moto al minimo osservo, e noto che il motore salta parecchio, penso non lavorino tutti i pistoni. Fortunatamente non batte, ma a colpi sembra morire per poi riprendersi. Se provo ad accellerare leggermente sembra come ingolfato, fa fatica a prendere giri, anzi, non lo fa proprio

Dopo un paio di minuti in moto (se così si può dire) il motore è caldo, ma i collettori di aspirazione non lo sono ancora. Dopo aver spento il motore da qualche minuto, noto gocce di un liquido grigio scuro uscire dallo scarico. Suppongo si tratti di acqua condensata sporca di tutto ciò che lo scarico conteneva in precedenza, o almeno spero. Poche gocce, niente di più.

Il mio prossimo passo e far passare il tubo di rame che parta il gas alla valvola attorno ai collettori d'aspirazione del motore, per poi provare a carburalo. A breve pubblico qualche materiale visivo, vedo se riesco a fare un video.