Theoretical study of H2Fuelled Internal Combustion Engine

Abstract

تعبر المحركات الحرارية الوسيلة الأساسية لإنتاج او لتحويل الطاقة الكيمائية المخزنة في الوقود الطاقة ميكانيكيه او كهربائية. في هذه العمل قمنا بدراسة نظرية ومحاكات لمحرك الاحتراق الداخلي بإدراج أربع أنواع من الوقود: CH4,H2, GPLوالوقود العضوي. اعتمدنا في الحسابات على المقادير الطاقوية مثل الطاقة المنتجة، الانتروبيا, فعالية الاحتراق و حراره المحرك. اثبتت النتائج ان لكل نوع من الوقود خصائصه المميزة, كما ان هذه الأنواع هي الأكثر استعمالا في مجال السيارات الى جانب الوقود البترولي. كنتيجة فان الهيدروجين يعتبر وقود نظيف وذلك لإمكانية تقليل الانبعاثات مثل ثاني أكسيد الكربون والملوثات الضارة الأخرى. بالإضافة الى تأثير الهيدروجين على معايير أداء المحرك مثل الكفاءة الحرارية وثبات الاحتراق والطاقة المولدة والكفاءة العامة مقارنة بالوقود العضوي. Thermal engines are the primary means of producing or converting the chemical energy stored in fuel into mechanical or electrical energy. In this work, we conducted a theoretical study and simulation of an internal combustion engine by incorporating four types of fuel: CH4, H2, LPG, and biogas. Our investigation focuses on calculations of energy quantities such as the energy produced, entropy, combustion efficiency (exergy), and combustion temperature. The results showed that each type of fuel has its distinctive characteristics, and these types are the most commonly used in the automotive field alongside petroleum fuel. Consequently, hydrogen is considered a clean fuel due to its low emissions of carbon dioxide and other harmful pollutants. Moreover, hydrogen impacts engine performance parameters such as thermal efficiency, combustion stability, generated power, and overall efficiency compared to biogas.