Autoren

J. Steinmill, Schaeffler Engineering, Werdohl; J. Leberwurst, S. Sulzer, J. Broz, O. Weber, Schaeffler AG, Herzogenaurach

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die globalen Vorgaben für CO₂‑neutrale Nutzfahrzeuge öffnen sich zunehmend gegenüber technologieoffenen Lösungen. Neben batterieelektrischen und Brennstoffzellensystemen werden künftig auch Wasserstoff‑Verbrennungsmotoren (H₂‑ICE) als emissionsfreie Option anerkannt, da auch sie praktisch kein CO₂ ausstoßen. Diese Entwicklung stärkt das Interesse an robusten, kosteneffizienten und leicht skalierbaren Antriebstechnologien, die sich besonders für schwere Nutzfahrzeuge eignen.
Hydrogen‑ICE‑Konzepte stehen jedoch vor der Herausforderung, trotz schneller Verbrennung und begrenzter Einblasbedingungen eine homogene Gemischbildung sicherzustellen, um NOx‑Emissionen zu vermeiden. Klassische Direktinjektoren stoßen hier an Grenzen. Der neue Dual Mode Injektor bietet eine innovative Lösung: Durch gezielte Umschaltung zwischen Jet‑Flow und Coandă‑Flow – gesteuert über Injektordruck, Zylinderdruck und Nadelhub – kann der Strahlverlauf flexibel an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden. CFD‑Analysen und Schlierenmessungen zeigen deutlich verbesserte Luftmitnahme, höhere Geschwindigkeitsgradienten sowie eine weniger heterogenere Gemischverteilung.
Motorversuche bestätigen diese Ergebnisse: Der Dual Mode Injektor senkt die NOx‑Emissionen im Vergleich zu konventionellen Direktinjektoren um rund 50 % in Richtung des NOx Niveaus der Saugrohreinblasung (PFI), ohne deren Leistungsnachteile zu übernehmen. Gleichzeitig bleibt die Effizienz hoch oder steigt sogar bei späterer Einspritzung. Damit demonstriert die Technologie ein erhebliches Potenzial, Wasserstoff‑Verbrennungsmotoren zu einer praxistauglichen, kostengünstigen und klimaneutralen Alternative im schweren Nutzfahrzeugsektor zu machen.

ISBN

978-3-9504969-5-6

DOI

https://doi.org/10.62626/4xez-a5sm Link kopieren

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