DI Wasserstoffinjektor – Flexibles Design für Hochdrehzahl- PKW-, LKW- und Großmotoren

Autoren

B. Niethammer, iTaz GmbH, Königsfeld im Schwarzwald; C. Mayer, MCM, Königsfeld im Schwarzwald; T. Claus, C. Weber, TC Engineering, Ulm:

Jahr

2024

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die weitreichenden Aktivitäten im Antriebstrang für Fahrzeuge und Maschinen entwickeln sich neben den elektrischen Ausführungen unter anderem auch für Verbrennungsmotoren mit Wasserstoff als Kraftstoff weiter und die gesetzlichen Rahmenbedingungen verhindern einen zukünftigen Einsatz nicht mehr. Die Verwendung von grünem, weißen, lila oder blauem Wasserstoff führt lokal zu einer CO2 freien Emission.

Die Konzeption einer maximal flexiblen Einblaseinheit um, ohne gravierende konzeptbedingte Hardwareänderungen und kleinster möglicher Geometrie, die große Varianz der Anwendungen und Brennverfahren abzudecken hat ITAZ ein vorgesteuertes Injektorkonzept entwickelt, Simulationen gemacht, unterschiedliche Hardware aufgebaut und Messungen am Komponentenprüfstand und an unterschiedlichen Verbrennungsmotoren (Einzylindern) gemacht. Das Konzept ist auf Langsamläufer (750/min) und Hochdrehzahl Sportmotoren (9000/min) adaptierbar. 

Die Ergebnisse zeigen eine sehr hohe Reproduzierbarkeit von Schuss zu Schuss, auch im ballistischen Betrieb und zeigen, dass Mengenspreizungen zwischen Leerlauf und Volllast von bis zu 1:60 möglich sind. Durch die systembedingte Flexibilität im Nadelhub (gleiche Magnetkraft für alle Hübe) sind für PKW/LKW bis 750µm und bei Großmotoren bis 1mm Nadelhub realisiert worden. Unter anderem dadurch sind Einblasraten von 48g/s bei 80bar und 34g/s bei 50bar und 9000 1/min darstellbar. Die Einblaszeiten zur Unterstützung des Brennverfahrens können sehr kurz sein.
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ISBN

978-3-9504969-3-2

DOI

https://doi.org/10.62626/7y5u-fefb