EGR DPF/FAP puliti con idrogeno

[Ospite canova]

Apro questo argomento su gentile invito di alcuni amici del forum per tutti quelli che vogliano cercare insieme di sviluppare l’uso dell’idrogeno come additivo pulito e rinnovabile alla combustione del motori endotermici Diesel, benzina, GPL e metano e risolvere in modo pulito i problemi relativi alle problematiche EGR FAP/DPF e catalizzatori ottenendo anche una riduzione dei consumi.

 

Una breve descrizione l’ho già postata in altro thread ma la ripropongo un pochino più dettagliata di seguito per dare una visione più ampia possibile, per quello che mi riesce, delle caratteristiche e delle potenzialità di questo sistema. Non invento nulla, è tutto ampiamente pubblicato in molti siti dedicati, soprattutto  americani ma anche europei da quando questo sistema ha preso piede nel vecchio continente anche se molto in sordina.

L’uso dell’idrogeno nei motori a scoppio non è cosa recente, ci sono state infatti sperimentazioni già agli inizi del 900, ma ha cominciato a conquistare una certa popolarità nell’autotrazione in America intorno all'inizio degli anni 70 sulla spinta della prima crisi petrolifera. Il concetto di fondo è basato sulla scissione per idrolisi di ossigeno e idrogeno dall'acqua, tramite una cella elettrolitica alimentata dalla batteria della macchina.

Il gas prodotto, noto come gas di Brown o ossidrogeno, è la semplice miscela di idrogeno ed ossigeno puro (in rapporto perfettamente stechiometrico) e un po’ di vapore acqueo per via della temperatura di esercizio della cella, viene convogliato nel collettore di aspirazione o all'ingresso del compressore nei motori turbo.

La caratteristica principale dell'idrogeno, per l’uso nei motori a pistoni, è la sua velocità di combustione che è nove (9) volte superiore a quella dei combustibili per autotrazione. Chi ha dimestichezza con i motori sa bene quanto sia importante, ai fini dell’efficienza, il tempo di combustione specialmente in motori veloci come quelli per autoveicoli.

La criticità del tempo di combustione e la caratteristica tendenzialmente “esplosiva” dell’idrogeno hanno suscitato l'idea di usarlo come catalizzatore (facilitatore, accenditore) di combustione aggiungendone percentuali piccolissime al normale volume di carica del cilindro di un motore. Questa “esplosività” fa si che la quantità percentuale da aggiungere, necessaria per produrre effetti apprezzabili, è minima e proporzionale alla cilindrata del motore. Il risultato è che la combustione è decisamente più veloce e si concentra temporalmente in prossimità della scintilla nei benzina e dell'inizio iniezione nei diesel con vantaggi notevoli sull'efficienza.

Questo sistema ha avuto facilità di impiego e messa a punto nei diesel con iniezione meccanica e nei benzina di ormai molti anni fa, senza o con pochissima elettronica. Inoltre nei motori vecchiotti fa una gran bella figura perché, poco evoluti in termini di efficienza termica e senza sofisticati studi di fluidodinamica e controllo del processo di combustione, i margini di miglioramento sono sostanziosi al punto che non è difficile ottenere a risparmi del 30-40% sul consumo.

Nei motori più evoluti è tutto un po’ più complicato, sia perché l'efficienza raggiunta è già molto alta e con pochi margini di miglioramento, sia perché l'elettronica non prevede questo elemento nei parametri monitorati e processati del motore. Ciò, insieme al marginale miglioramento dei consumi, ne ha limitato molto lo sviluppo in questi ultimi anni ed ha relegato questa tecnica in un limbo.

Ma c'è una caratteristica che rendere questo sistema molto appetibile proprio nei motori moderni e complicati, cioè il forte abbattimento del particolato, degli idrocarburi incombusti e dei NOx.

La sorprendente caratteristica dell'idrogeno, usato come aiuto alla combustione, è proprio la notevole riduzione del particolato soprattutto nei diesel. La letteratura parla al riguardo di abbattimenti dal 50 all'80% a tutto vantaggio della salute delle persone anzitutto e in secondo luogo come efficace agente contro le incrostazioni delle famigerate valvole EGR, catalizzatori e filtri anti particolato. Aggiungo anche un dettaglio non da poco: il prodotto della combustione dell’idrogeno è acqua purissima.

Altri aspetti riguardano l’incremento della coppia riscontrata come conseguenza del miglioramento della combustione specialmente ai bassissimi giri e la conseguente migliore guidabilità.

Bene, questo per inquadrare un minimo l’argomento in modo certamente non esaustivo ma chi vorrà avrà tutto il tempo ed il modo di documentarsi autonomamente e ovviamente porre domande al forum.

Ma adesso passiamo a noi.

Questo impianto io l’ho già montato sulla mia auto (147 16V JTDM 150CV Euro 4 con 130.000km,  tutta originale) ed ho riscontrato quanto segue, fatto salvo che tutto quello che non posso misurare ho potuto solo stimarlo non avendo a disposizione altri strumenti oltre quelli del cruscotto:

·         Aumento percepito evidente di coppia in basso dal minimo fino a 2500 giri circa. Incremento che è proporzionale alla quantità di gas prodotto dalla cella. La produzione di idrogeno è regolabile entro determinati limiti tramite il regolatore di corrente pwm che alimenta la cella elettrolitica.  

·         Il consumo medio si è mantenuto sostanzialmente invariato sul misto/città ma non ho avuto modo di fare percorsi autostradali abbastanza lunghi sui quali abbia precedentemente preso dei riferimenti di consumo senza idrogeno.

·         La fumosità è consistentemente scesa e quella rimasta non è più grigia (tipicamente particolato) ma tendenzialmente azzurrina cioè fumo di olio che so bene provenire da un piccolo trafilaggio della turbina che è normale per il chilometraggio del motore.

·         L’odore dello scarico, pur non essendo un test di emissioni, è però indicativo del fatto che i due catalizzatori stanno funzionando bene. Si capisce dall’odore che si sente dopo parecchio traffico perche risulta simile a quello (quasi gradevole…) che si sente normalmente dopo parecchi chilometri di autostrada.  

·         Ho smontato la valvola EGR dopo 5000 chilometri per verificare se effettivamente si fosse pulita e l’ho trovata in condizioni eccellenti pur facendo per lo più tratti urbani brevi e ben trafficati.

·         Nelle lunghe salite con la temperatura andata un po’ su si sente un netto battito in testa tra i 1800 – 2500 giri che è assente col solo gasolio. Spento il generatore di idrogeno il fenomeno termina istantaneamente.

Questo ultimo punto mi ha spinto a rivolgermi al forum per iniziare a studiare la possibilità di rimappare in modo sensato la centralina per sfruttare tutte le potenzialità che oggettivamente l’idrogeno offre e condividere queste conoscenze.

La discussione è aperta e spero possa essere interessante per tutti ma specialmente per coloro che si accingono a chiudere valvole EGR o a rimuovere filtri anti particolato o catalizzatori.

Molto probabilmente è possibile non avere più di questi problemi senza dover per questo avvelenare le persone che abbiamo intorno e in ultima analisi noi stessi.