H2-MAM - Wasserstoffverbrennungsmotor für mobile Arbeitsmaschinen; Teilvorhaben: Motor- und Softwareentwicklung

Abstract

Hauptziel ist die Reduktion von CO2-Emissionen Mobiler Arbeitsmaschinen. Es wurde ein turboaufgeladener Verbrennungsmotor für Wasserstoff (H2) entwickelt, in einen Bagger integriert und validiert. Herausforderungen dabei waren die Turboaufladung unter Berücksichtigung der Androsselung und des AGR-Massenstrom, Vermeidung von Weißschlammbildung, besondere Sicherheitsaspekte (Leckage) und eine Weiterentwicklung von Funktionen für die Motorregelung (z.B. Ansteuerung von Sicherheits- und Überwachungseinheiten. Im Wesentlichen wurde eine H2-spezifische neue Software entwickelt. Anhand der spezifischen H2-Eigenschaften wurden angepasste Datensätze erstellt, die sowohl brennverfahrensrelevante Parameter als auch Diagnosefunktionen und sicherheitsrelevante Kalibrierungen beinhalten. Dafür erfolgte zuerst die Parameterdefinition im stationären Betrieb, um diese Daten in mobilen Betrieb zu überführen. Am Ende wurde ein für den realen Baggerbetrieb eigener spezifischer Datensatz erstellt. Der entwickelte H2-Motor wurde in einem Bagger verbaut und validiert. Bei KTEG wurde das Fahrzeug unter regulären Betriebsbedingungen hinsichtlich Funktionalität und Praxistauglichkeit getestet. Zusammenfassend sind folgende Ergebnisse erreicht worden:

turboaufgeladener H2-Motor sequenzielle Kraftstoffeinblasung Regelung des Motors im Transientbetrieb Software zur Motorsteuerung H2-Tank Sicherheitskonzept