Ein effizienter Weg zu klimaneutralen Antriebslösungen – BorgWarner’s Einspritzsysteme für Wasserstoff

Autoren

Dr.-Ing. G. Dober, Dr.-Ing. G. Hoffmann, Dr. techn. W. F. Piock, BorgWarner, Luxemburg; L. Doradoux MSc, G. Meissonnier MSc, E. Ouali MSc, BorgWarner, Frankreich:

Jahr

2022

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

In den letzten Jahren ist die Aufmerksamkeit auf Motoren mit Wasserstoff als Weg zur schnellen und effektiven Eliminierung von CO₂-Emissionen gestiegen. Für Anwendungen mit kurzer Dauer oder kurzen Strecken ist der rein elektrische Antriebsstrang mit Batterieantrieb die bevorzugte Lösung, während für anspruchsvollere Anwendungen mit hohem Leistungsbedarf und/oder großen Reichweiten der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger in Kombination mit Brennstoffzellen- oder Wasserstoff-Verbrennungsmotoren deutliche Vorteile bietet kann. In Verbrennungsanwendungen spielt das Einspritzsystem eine Schlüsselrolle für eine effiziente Energienutzung und hohe Leistungsabgabe.

Je nach Druckniveaus werden derzeit verschiedene Verbrennungskonfigurationen von vollständig vorgemischt bis diffusionsgesteuert entwickelt. In diesem Beitrag werden die unterschiedlichen Einspritzsystementwicklungen sowie die erforderliche Injektor- und Motorsteuerung vorgestellt. Auf der Injektorseite liegt der Fokus auf einem Mediumdruck- Injektor mit einem nach außen öffnenden Ventil. Die Hard- und Software für die Wasserstoff- Motorsteuerung basiert auf bewährten Bausteinen aus Benzin- und Dieselmotoren, um eine hohe Motoreffizienz bei sehr geringen Abgasemissionen zu erzielen.

Das Mediumdruck-Direkteinspritzsystem wurde in einem 4-Zylinder-Serienmotor integriert, der für ein typisches leichtes Nutzfahrzeug eingesetzt wird. Die bisherigen Ergebnisse dieser Entwicklung zeigen exemplarisch, dass der Wasserstoffmotor eine attraktive und zuverlässige Technologie für die schnelle Umsetzung einer klimaneutralen Antriebslösung für Onroad- und Offroad-Anwendungen ist.

ISBN

1920-2323-23-1

Anzahl der Seiten

19 Bestellen