H2-MAM - Wasserstoffverbrennungsmotor für mobile Arbeitsmaschinen; Teilvorhaben: Brennverfahrensentwicklung

Abstract

Das Projektziel von H2-MAM war die Entwicklung eines Wasserstoffverbrennungsmotors für mobile Arbeitsmaschinen. Im Teilvorhaben Brennverfahrensentwicklung war der Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren für Brennverfahrensuntersuchungen am Einzylinderprüfstand verantwortlich. Im Rahmen des Projekts wurde ein bestehender Einzylinder-Dieselmotor auf Basis des TCD 5.2 für den Wasserstoffbetrieb ertüchtigt. Dazu gehörte der Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur, die Realisierung eines ottomotorischen Brennverfahrens durch Anpassungen u.a. an Zylinderkopf und Motorsteuergerät, sowie eine umfassende Erweiterung der Mess- & Sicherheitstechnik für den Betrieb mit Wasserstoff. Im Rahmen der Brennverfahrensuntersuchungen wurden Erkenntnisse über den Einfluss einzelner Betriebsparameter, wie Einblase- und Zündzeitpunkt gesammelt. Des Weiteren wurden die im Wasserstoffbetrieb auftretenden, irregulären Verbrennungsphänomene wie Rückzündungen, Vorentflammungen und Klopfen systematisch kategorisiert und analysiert. Fokus hierbei lag auf der zuverlässigen Detektion und entsprechenden Gegenmaßnahmen der Motorsteuerung. Auf Basis der Untersuchungen konnten Betriebsbereiche definiert werden, in denen der Wasserstoffverbrennungsmotor sicher, effizient und emissionsarm betrieben werden kann.