Přímé spalování vodíku - Veger, Lukáš (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2024)
Tato bakalářská práce se zabývá srovnáním vodíku jako paliva pro spalovací motor vůči konvenčním palivům použitým ve vozidlech. Srovnávanými veličinami jsou hustota, energie potřebná k zážehu, stechiometrický poměr, výhřevnost, oktanové číslo a rychlost šíření plamene. Druhá část se věnuje analýze implementace vodíku jako paliva pro spalovací motor, vznětový i zážehový. Byly zde popsány i důležité prvky prevence proti úniku vodíku či zamezení jeho koncentrace mimo spalovací prostor. Proběhlo srovnání Well-to-wheels výroby vodíku pomocí metody SMR a metody solární elektrolýzy, kde byla srovnávána spotřeba energie a produkce škodlivých emisí. Dále byly srovnány parametry jednotlivých systémů pohonů, mezi které se řadil konvenční benzínový zážehový motor, elektrický pohon, hybridní pohon, motor spalující biopaliva, vodíkový spalovací motor a vodíkový palivový článek. Sledovanými parametry byly produkce emisí oxidu uhličitého a siřičitého, energetická účinnost a dojezd. Na závěr byl v simulaci porovnán vodíkový zážehový motor s benzínovým zážehovým motorem. Použit byl program Gt-suite. Sledovanými parametry byly výkonové parametry, produkce emisí oxidů dusíku, měrná spotřeba paliva a závislost průběhu tlaku ve spalovacím prostoru na natočení klikového hřídele.

This bachelor's thesis deals with the comparison of hydrogen as a fuel for an internal combustion engine against conventional fuels used in vehicles. The quantities compared are density, energy required for ignition, stoichiometric ratio, calorific value, octane number and flame propagation speed. The second part is devoted to the analysis of the implementation of hydrogen as a fuel for an internal combustion engine, both compression ignition and spark ignition. Important elements of prevention against hydrogen leakage or prevention of its concentration outside the combustion space were also described here. A well-to-wheels comparison of hydrogen production using the SMR method, and the solar electrolysis method was conducted, where the energy consumption and the production of harmful emissions were compared. Furthermore, the parameters of individual drive systems were compared, which included a conventional petrol engine, an electric drive, a hybrid drive, a biofuel burning engine, a hydrogen combustion engine, and a hydrogen fuel cell. The monitored parameters were the production of carbon dioxide and sulfur dioxide emissions, energy efficiency and range. Finally, the simulation compared a hydrogen spark ignition engine with a gasoline spark ignition engine. Gt-suite program was used. The monitored parameters were performance parameters, production of nitrogen oxide emissions, specific fuel consumption and the dependence of the course of pressure in the combustion chamber on the rotation of the crankshaft.
Direct combustion of the Hydrogen in the combustion engine
Keywords: Vodík; spalovací motor; Well-to-wheels; Hydrogen; internal combustion engine; Well-to-wheels