Hydrogen as fuel for IC engines : an overview

This thesis has the objective to point out the advantages and disadvantages of the adoption of hydrogen fuel for internal combustion engines, making a comparison with conventional ICEs based on fossil fuels. The thesis starts from a brief analysis of the main properties of hydrogen, with a deep description of the combustion ones that can interest its use in ICEs and a focus on abnormal combustion of H2. Then, the main technologies for the storage, transport, and delivery of hydrogen are described in order to give a summary of the most adopted and promising ones. After that, the theoretical performance and efficiencies are analyzed, looking at the state of art of this technology and at its possible future innovations. Finally, it is given an overview of the most promising commercial and prototype H2ICEs vehicles developed in the last years.

Questa tesi ha l’obiettivo di mostrare i vantaggi e gli svantaggi dell’utilizzo dell’idrogeno per i motori a combustione interna, facendo un confronto con quelli tradizionali basati su combustibili fossili. La tesi inizia con una breve analisi delle proprietà dell’idrogeno, con una profonda descrizione di quelle relative alla sua combustione e un cenno alla combustione anomala dell’idrogeno. Poi, vengono descritte le principali tecnologie per lo stoccaggio, il trasporto e la distribuzione di idrogeno, per mettere a fuoco quelle maggiormente adottate e le più promettenti. Successivamente, sono analizzate le efficienze e le prestazioni dei motori a combustione di idrogeno, alla luce dello stato dell’arte di questa tecnologia e delle sue future innovazioni. Infine, viene fornita una panoramica dei veicoli a combustione di idrogeno, commerciali e prototipi, sviluppati negli ultimi anni.