Wasserstoff kann als Kraftstoff der Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit und zur Senkung der Umweltbelastung durch den Verkehr leisten. Bisherige Verbrennungsmotorkonzepte für Wasserstoff waren gezwungen, Kompromisse in bezug auf Leistungsdichte, Verbrauch und somit Reichweite sowie Emissionen einzugehen. Mit Hilfe von optischen Untersuchungen, thermodynamischen Analysen und begleitenden Simulationsrechnungen ist es gelungen, diesen Konflikt aufzulösen und ein Brennverfahren zur Darstellung kundenwerter Antriebskonzepte zu entwickeln. Durch Experimente in Einblase-Druckkammern und an einem optisch zugänglichen Motor wurde die Gemischbildung optimiert. Diese Versuchsergebnisse dienten darüber hinaus als Grundlagen für die Validierung von CFD-Methoden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurden in parallel durchgeführten 1-Zylinder Motorversuchen Betriebstrategien entwickelt, mit denen ein faktisch schadstofffreier Betrieb über den gesamten Kennfeldbereich ermöglicht wird. Bei gleichzeitig optimiertem Verbrauch mit indizierten Wirkungsgraden bis zu 40 % in der Teillast können an der Volllast durch innere Gemischbildung signifikante Steigerungen der Leistungsdichte erreicht werden. Im Betrieb als Saugmotor kann der indizierte Mitteldruck im Vergleich zu im Markt befindlichen Benzinmotoren um mehr als 20 % gesteigert werden. Im Weiteren wird das Betriebsverhalten eines derartigen Motorkonzeptes diskutiert und Möglichkeiten zur weiterführenden Optimierung durch Analysen und Simulationsrechnungen aufgezeigt.
Wasserstoffmotor mit Direkteinblasung - Betriebsstrategien und Potenziale
Hydrogen engine with Direct Injection - operational strategies and potentials
2004
26 Seiten, 12 Bilder, 18 Tabellen, 1 Quelle
Conference paper
German
Die 12 Volt Bordnetz-Topologie, Betriebsstrategien und Potenziale fuer Ultraleichtfahrzeuge
Automotive engineering | 2014
|Automotive engineering | 2004
|Direkteinblasung fuer Erdgasmotoren
Automotive engineering | 2015
|Springer Verlag | 2017
|Untersuchung der inneren Gemischbildung beim Wasserstoffmotor
Automotive engineering | 1978
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