DE|EN Logo

Forschungsbereich
Antriebssysteme

Wasserstoff Verbrennungsmotor

Wasserstoff eignet sich hervorragend als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren. Ein Motor ist robuster und billiger als eine Brennstoffzelle, und er eignet sich besonders für schwere Fahrzeuge. Aber es gibt auch noch viele Herausforderungen. Bei der FVT sind H2-Motoren sei fast 20 Jahren ein strategischer Forschungsschwerpunkt.

Ursprung aller Forschungen sind die ungewöhnlichen Eigenschaften von H2. Auf der einen Seite erschwert seine geringe Dichte die Gemischbildung und fordert die Turboaufladung. Auf der anderen Seite machen ihn die weiten Zündgrenzen und die geringe Zündenergie anfällig für Verbrennungsanomalien. Letztere sind allerdings auch der Grund für die sehr große Flexibilität in der Verbrennungssteuerung.

Die FVT begegnet der Herausforderung mit einer großen Bandbreite an Werkzeugen. Im Mittelpunkt steht dabei meist der Motorprüfstand. Einzylinder- und Mehrzylindermotoren (z.B. Wasserstoffmotor für den Rennsport) unterschiedlichster Hubräume kamen und kommen zum Einsatz. Besonders hervorzuheben ist dabei ein optisch zugänglicher Forschungsmotor, der ein Sichtbarmachen der Vorgänge im Brennraum ermöglicht. Viele verschiedene Simulationswerkzeuge dienen zur Vertiefung des Verständnisses und Ergänzung der Experimente. Null-, ein- und dreidimensionale Abbildungen stehen zur Verfügung.

Die schwierige Gemischbildung beim H2 hat dabei einen besonderen Stellenwert am FVT. Die vielen untersuchten Varianten beinhalten innere, äußere, kryogene und gasförmige Gemischbildung auf verschiedensten Druckniveaus und mit einer Vielzahl von Injektorbauformen und -positionen. Durch die ständige Weiterentwicklung konnte der von früher bekannte Leistungsnachteil von Wasserstoffmotoren deutlich reduziert werden

Der breite Serieneinsatz von Wasserstoffmotoren war noch nie so wahrscheinlich wie jetzt. Die jüngsten Forschungen konzentrieren sich daher verstärkt auf Fragen der Alltagstauglichkeit. Die Robustheit des Brennverfahrens, transienter Betrieb, Lebensdauer und auch Abgasnachbehandlung stehen jetzt im Fokus.