1975

Forschungen aus dem Jahr 1975 untersuchten die Zugabe von Wasserstoff zu Benzin in einer mageren Verbrennung. John Houseman und D.J. Cerini vom Jet Propulsion Laboratory erstellten einen Bericht für die Society of Automotive Engineers mit dem Titel "On-Board Hydrogen Generator for a Partial Hydrogen Injection Internal Combustion Engine", und F.W. Hoehn und M.W. Dowy, ebenfalls vom Jet Propulsion Lab, erstellten einen Bericht für die 9. Konferenz der Intersociety Energy Conversion Engineering mit dem Titel "Feasibility Demonstration of a Road Vehicle Fueled with Hydrogen Enriched Gasoline".

1977

Es wurde eine Untersuchung durchgeführt, bei der Wasserstoff als zusätzlicher Kraftstoff zu Benzin in einem Serienmotor von 1969 verwendet wurde. Ihre Forschung zeigte speziell, dass die höhere Flammengeschwindigkeit von Wasserstoff für die Fähigkeit verantwortlich war, den Betriebsbereich eines Ottomotors in magerem und effizientem Betrieb zu erweitern. Sie nutzten erfolgreich einen Methanol-Dampfreformer zur In-situ-Produktion von Kohlenmonoxid und Wasserstoff.

Die Verbrennung mit magerem Luft-Kraftstoff-Gemisch in Verbrennungs-motoren hat das Potenzial, geringe Emissionen und eine höhere thermische Effizienz aus mehreren Gründen zu erzeugen. Erstens oxidiert der Sauerstoffüberschuss in der Ladung zusätzliche unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid. Zweitens senkt der Sauerstoffüberschuss die maximalen Verbrennungstemperaturen, was die Bildung von Stickoxiden hemmt. Drittens erhöhen niedrigere Verbrennungs-temperaturen das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazität des Gemischs durch Verringerung der Netto-Dissoziationsverluste. Viertens erhöht sich mit zunehmendem Verhältnis der spezifischen Wärmekapazität auch die thermische Effizienz des Zyklus, was das Potenzial für eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz bietet..

2002

Forschungsergebnisse aus dem Jahr 2002 zeigen, dass die "Zugabe von Wasserstoff zu Erdgas die Verbrennungs-geschwindigkeit erhöht und die Grenze des mageren Brennverhältnisses erweitert". Es wurde auch festgestellt, dass die "Zugabe von Wasserstoff die HC-Emissionen verringert" und bei korrekt "verzögerter Zündzeitpunkt" auch die NOx-Emissionen reduziert. Weitere Forschungsergebnisse aus dem Jahr 2002 zeigten "eine Reduktion der NOx- und CO2-Emissionen" durch Modellierung eines Onboard-Wasserstoffreformers und "Variation der Effizienz". Die Forschung war eine "numerische Untersuchung", die durchgeführt wurde, um "Leistungen, Abgasemissionen und Kraftstoffverbrauch eines kleinen Mehrventil-Sparkzündungsmotors mit mit Wasserstoff angereichertem Benzin" vorherzusagen.

2003

Im Jahr 2003 zeigte Tsolakis an der University of Birmingham in Alabama, dass "der teilweise Ersatz des Kohlenwasserstoffkraftstoffs durch Wasserstoff in Verbindung mit EGR gleichzeitige Reduzierungen von Ruß und Stickoxidemissionen (NOx) ohne signifikante Änderungen der Motoreffizienz zur Folge hatte". Ähnliche Ergebnisse wurden von einem Team von Wissenschaftlern der Zhejiang University in China vorgestellt, die feststellten, dass "eine geringe Menge Wasserstoff, die der Benzinkraftstoff-Luftmischung zugesetzt wird, die Entzündlichkeit der Mischung erhöhen kann... was die Wirtschaftlichkeit und Emissionen von Motoren verbessert".

2004

Testergebnisse aus dem Jahr 2004 zeigen, dass das "H2-reiche Reformgas ein hervorragendes NOx-Reduktionsmittel ist und in einem weiten Bereich von Betriebsbedingungen Rohdiesel als Reduktionsmittel übertreffen kann". Hierbei wird darauf Bezug genommen, dass Dieselkraftstoff in übermäßiger Menge als Reduktionsmittel verwendet wird, um die Verbrennungsreaktion zu kühlen, was tatsächlich eine mildernde Wirkung auf die NOx-Produktion hat. 

 Im Jahr 2004 wurde eine Forschung durchgeführt, die zu dem Schluss kam, dass ein "SI-Motorsystem, das mit mit Wasserstoff angereichertem Benzin und reformiertem Gas betrieben wird, eine drastische Reduktion der Emissionen von Schadstoffen erreicht" hat. Dies wurde erreicht durch "Erweiterung des EGR-Betriebs" zusätzlich zum Verbrauch von "mit Wasserstoff angereichertem Benzin und reformiertem Gas". Die Emissionsergebnisse zeigen, dass "HC-Emissionen sowie NOx-Emissionen nahezu auf Null reduziert werden konnten". Insgesamt wurde während des "FTP-Testzyklus" eine Reduktion der CO2-Emissionen um 3,5% erreicht. Die Forschung kam auch zu dem Schluss, dass das Abgasnachbehandlungssystem vereinfacht werden kann, "was zu einer Kostenreduktion für die Katalysatoren führt".

2006

Zwei Hauptprobleme bei Erdgasmotoren, die für die Kraft-Wärme-Kopplung verwendet werden, sind die Lebensdauer der Zündkerze und hohe NOx-Emissionen. Durch den Einsatz von Hydrogen Assisted Lean Operation (HALO) werden diese beiden Probleme gleichzeitig angegangen. HALO-Betrieb ermöglicht, wie in diesem Projekt gezeigt wurde, einen stabilen Motorenlauf bei extrem mageren Bedingungen (Luft-Kraftstoff-Verhältnisse von 2), was praktisch eine NOx-Eliminierung zur Folge hat. Es wurden NOx-Werte von 10 ppm (0,07 g/bhp-hr NO) für eine 8%ige (LHV H2/LHV CH4) Ergänzung bei einem Abgas-O2-Gehalt von 10% nachgewiesen, was einer 98%igen Reduktion der NOx-Emissionen im Vergleich zum magersten unergänzten Betriebszustand entspricht. Eine Reduzierung der Zündenergie (was die Lebensdauer des Zündsystems erhöhen wird) wurde bei einem Sauerstoffgehalt von 9% durchgeführt, was zu einem NOx-Emissionsniveau von 28 ppm (0,13 g/bhp-hr NO) führte. Die Tests zur Reduzierung der Zündenergie ergaben, dass die Zündenergie um 22% (von 151 mJ, die an die Spule geliefert wurden) mit einer 13%igen (LHV H2/LHV CH4) Wasserstoffergänzung reduziert werden konnte, und sogar um 27% mit einer 17%igen Wasserstoffergänzung, ohne dass sich dies auf die NOx-Emissionen auswirkte und mit stabilem Drehmomentausgang des Motors. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass die Verbrennungsdauer nur von der Wasserstoffergänzung abhängt, nicht von der Zündenergie (bis zur Zündgrenze). Der nächste logische Schritt, der sich aus diesen vielversprechenden Ergebnissen ergibt, besteht darin, zu sehen, wie sich die Reduzierung der Zündenergie auf die Lebensdauer der Zündkerze auswirkt, was durch Haltbarkeitstests erreicht werden kann.

2008

Der Einsatz von Wasserstoff als Zusatzstoff zur Verbesserung der konventionellen Dieselmotorenleistung wurde von mehreren Forschern untersucht und die Ergebnisse sind sehr vielversprechend. Die Probleme im Zusammenhang mit der Produktion und Lagerung von reinem Wasserstoff begrenzen derzeit jedoch die Anwendung von reinem Wasserstoff im Betrieb von Dieselmotoren. Ein Bord-Wasserstoff-Sauerstoff-Generator, der durch Elektrolyse von Wasser eine H2/O2-Mischung erzeugt, hat das Potenzial, diese Probleme zu überwinden. In diesem Artikel geht es darum, die Leistungssteigerung eines konventionellen Dieselmotors durch Zugabe einer H2/O2-Mischung zu bewerten, die durch Wasserelektrolyse erzeugt wurde. Die experimentellen Arbeiten wurden bei konstanter Drehzahl mit variabler Last und Menge an H2/O2-Mischung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz von 4,84%, 6,06% bzw. 6,12% der gesamten Dieseläquivalente an H2/O2-Mischung der Bremswirkungsgrad von 32,0% auf 34,6%, von 32,9% auf 35,8% bzw. von 34,7% auf 36,3% bei 19 kW, 22 kW bzw. 28 kW erhöht wurde. Dies führte zu Einsparungen von 15,07%, 15,16% bzw. 14,96% bei der Kraftstoffmenge. Die Emissionen von HC, CO2 und CO nahmen ab, während die NOx-Emission zunahm.

2010

Die Hinzufügung eines HHO-Systems zu einem Motor ohne jegliche Modifikation führte zu einer durchschnittlichen Erhöhung der Motorleistung um 19,1%, einer durchschnittlichen Verringerung der CO-Emissionen um 13,5%, einer durchschnittlichen Verringerung der HC-Emissionen um 5% und einer durchschnittlichen Verringerung des SFC um 14%.

2015

Die Leistungs- und Emissionsanalyse eines Ottomotors wurde mit Benzin + HHO und nur Benzin durchgeführt. Anschließend wurden die Ergebnisse der Leistungs- und Emissionsanalyse nach den Tests mit Benzin zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs im Benzin + HHO-System und nur Benzin verglichen. Folgende Schlussfolgerungen wurden festgestellt: 1. Die Verwendung von HHO in Ottomotoren erhöht die Verbrennungseffizienz und damit den Kraftstoffverbrauch um 20%. 2. Die Verwendung von HHO in Ottomotoren führt zu einer Verringerung der Emissionen von schädlichen Schadstoffen wie Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffen. 3. Die Verwendung von HHO in Ottomotoren erhöht die Leistung des Motors um etwa 5,7%. 4. Das HHO-Gassystem kann kostengünstig und einfach an vorhandene Motoren angepasst werden. 5. Die thermische Effizienz steigt um etwa 5%.