Eine attraktive Antriebslösung mit Wasserstoff-Direkteinblasung – CO2-frei vom Prüfstand auf die Strasse

Autoren

Dr.-Ing. J. Beduneau, L. Doradoux MSc, G. Meissonnier MSc, M. Da Graca MSc, Y. Rimlinger MSc, BorgWarner, Frankreich; Dr.-Ing. G. Dober, Dr. techn. W. F. Piock, BorgWarner, Luxemburg:

Jahr

2023

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Der Wasserstoffmotor ist eine sehr attraktive Option die CO2-Emissionen des globalen Verkehrsaufkommens zu eliminieren und verzeichnet in den letzten Jahren ein stark steigendes Interesse. Für Anwendungen mit hohen Leistungsanforderungen und/oder langen Betriebszeiten zeigt der Wasserstoffmotor seine charakteristischen Vorteile hinsichtlich Leistungsdichte, Reichweite und Betankungsdauer.

Abgesehen von moderaten Anpassungen des Luft- und Kraftstoffpfades und der Steuerung kann die Motor- und Fahrzeugarchitektur weitgehend weiter verwendet werden. Dies ermöglicht eine wirtschaftlich sehr attraktive und schnell umsetzbare Lösung, um einen CO2- freien Transportsektor mit sehr geringen Emissionen zu ermöglichen.

Der vorliegende Beitrag stellt beispielhaft die Konvertierung und Optimierung eines leichten, Dieselmotor angetriebenen, Nutzfahrzeuges dar. Ein Wasserstoffsdruckspeichersystem wurde in das Fahrzeug integriert und der 4-Zylinder-Serienmotor wurde für die Mediumdruck Direkteinspritzung von BorgWarner modifiziert. Die Wasserstoff-Motorsteuerung wurde als Hard- und Software-Erweiterung zur bestehenden Fahrzeugsteuerung eingefuehrt. Exemplarisch werden einige der Optimierungschritte vorgestellt, die zur Erreichung der Leistungs- und Effizienzziele erforderlich waren. Das Abgasnachbehandlungssystem wurde uebernommen und neu kalibriert.

Die dargestellten Motor- und WLTP-Fahrzeugtestergebnisse bestätigen das erwartete hervorragende Emissionspotenzial. Zusätzlich wurden Fahrzeugsimulationen, kalibriert basierend auf diese Messungen, durchgeführt, um das Emissionsverhalten und die Fahrzeugeffizienz unter verschiedenen Fahrbedingungen zu ermittlen. Diese Ergebnisse belegen eindrucksvoll die Attraktivität des Wasserstoffmotors als schnell umsetzbare und effektive CO2-freie Antriebslösung.

ISBN

978-3-9504969-2-5