International Journal of Hydrogen Energy 35 (2010) 1420-1429 

Conversión de un motor comercial de encendido por chispa para funcionar con hidrógeno: comparación del rendimiento utilizando hidrógeno y gasolina.

Resumen

Se describen las modificaciones realizadas para adaptar el motor de combustión interna de encendido por chispa de un Volkswagen Polo 1.4, originalmente alimentado con gasolina, para funcionar con hidrógeno. El vehículo es representativo de los coches pequeños ampliamente utilizados tanto para el tráfico urbano como interurbano. Los principales cambios incluyeron el colector de admisión, los inyectores de gas, el radiador de aceite y la unidad de gestión electrónica. Se desarrollaron mapas de inyección y avance de encendido para mezclas pobres, con valores de la relación aire-hidrógeno (λ) comprendidos entre 1,6 y 3.

Los parámetros de control del motor establecidos permitieron un funcionamiento seguro del motor alimentado con hidrógeno (H₂ICE), sin detonaciones, retrocesos de llama ni preencendidos, y con emisiones de NOx razonablemente bajas. El H₂ICE alcanzó un par motor máximo de 63 Nm a 3800 rpm y una potencia máxima al freno de 32 kW a 5000 rpm. En general, la eficiencia térmica al freno del H₂ICE es superior a la del motor alimentado con gasolina, excepto cuando el H₂ICE opera en condiciones muy pobres (λ = 2,5) y a altas revoluciones (por encima de 4000 rpm). Se ha observado un efecto significativo del avance de encendido sobre las emisiones de NOx, especialmente en mezclas relativamente ricas (λ < < 2). Pequeñas variaciones en el avance de encendido respecto al valor óptimo para obtener el par motor máximo provocan un incremento en las emisiones contaminantes. Se ha estimado que el Volkswagen Polo alimentado con hidrógeno podría alcanzar una velocidad máxima de 140 km/h con el motor adaptado.
Además, dispone de suficiente reserva de potencia para circular en rutas urbanas típicas y en trayectos con pendientes de hasta un 10%.