Engenheiros do Southwest Research Institute desenvolveram com sucesso um método de teste confiável para estudar a pré-ignição estocástica (SPI) em motores de combustão interna movidos a hidrogênio (H₂-ICE). A inovação oferece uma ferramenta poderosa para que a indústria automotiva enfrente os desafios do uso de hidrogênio e avance na tecnologia de motores limpos. A pré-ignição — uma combustão não intencional que ocorre antes do ponto de ignição — pode interferir no funcionamento do motor e até prejudicar o desempenho e a durabilidade. Embora o baixo limite de ignição do hidrogênio seja considerado um dos fatores que provocam a pré-ignição, o Southwest Research Institute investigou se a autoignição do óleo lubrificante também pode causar esse fenômeno.

“Os motores H₂-ICE apresentam frequência de pré-ignição mais alta do que motores a gasolina com ignição por centelha. No entanto, suas ocorrências são relativamente mais brandas, enquanto eventos intensos de SPI em motores a gasolina podem causar danos mecânicos severos”, afirmou a Dra. Vickey Kalaskar, engenheira-chefe do Departamento de Engenharia de Sistemas de Potência do Southwest Research Institute. O estudo aponta que a química de aditivos é o principal fator impulsionador da SPI em motores a gasolina, enquanto a volatilidade do lubrificante e a taxa de compressão são os fatores críticos que influenciam eventos de pré-ignição em motores a hidrogênio.

Durante a pesquisa, os engenheiros desenvolveram um novo método de teste capaz de investigar profundamente a SPI causada por lubrificantes em motores H₂-ICE. O método oferece suporte à melhoria da quantificação da SPI, ao estudo de estratégias de mitigação e à avaliação de lubrificantes comerciais. Esses esforços impulsionam o avanço das pesquisas em sistemas de motores a hidrogênio, incluindo inovações como o caminhão de Classe 8 movido por motor de combustão interna a hidrogênio desenvolvido pelo Southwest Research Institute. Além disso, o instituto colabora com a Universidade do Texas em San Antonio para aplicar técnicas de aprendizado de máquina e inteligência artificial na detecção em tempo real de pré-ignição em motores a hidrogênio.

Kalaskar e sua equipe planejam apresentar os resultados da pesquisa no SPARK 2025 — Workshop sobre Pré-ignição, Autoignição, Reatividade e Detonação — que será realizado em Detroit, em 2 de dezembro de 2025.