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Nfz-Wasserstoffmotoren: Mahle unterstützt Liebherr
Mahle unterstützt Liebherr Machines Bulle SA, den in Freiburg in der Schweiz lokalisierten Produktionsstandort des Baumaschinenspezialisten, mit seiner „aktiven Vorkammertechnologie“ Mahle Jet Ignition (MJI).
Die Komponente soll zukünftig in wasserstoffbetriebenen Verbrennungsmotoren für den Schwerlast- und Off-Road-Bereich zur Anwendung kommen und eine „effiziente und stabile“ Wasserstoffverbrennung gewährleisten, so der Pressebericht. Erste Testergebnisse für den zukünftigen Betrieb in Baggern, Raupen oder Radladern seien positiv ausgefallen.
Klimaneutrale Baumaschinen
Der Entwicklungsdienstleister des Automobilzulieferers, Mahle Powertrain, steuert dabei die extra für diesen Auftrag weiterentwickelte Vorkammerzündung Mahle Jet Ignition (MJI) bei. Die mit diesem Bauteil zusammenhängende Technologie soll, wie Tests ergeben hätten, das Wasserstoff-Luft-Gemisch besonders hoch verdichten und damit eine „effiziente und stabile“ Zündung und Verbrennung bewirken können.
Damit sei ein entscheidender Schritt hin zu einem klimaneutral erzeugten Wasserstoff für Schwerlast- und Offroad-Anwendungen wie beispielsweise in Baumaschinen, also Baggern, Raupen oder Radladern getan, heißt es.
„Der Einsatz von Wasserstoff als Verbrennungskraftstoff hat das Potenzial, viele Schwerlast- und Offroad Anwendungen schnell klimaneutral zu machen“,
sagt Dr. Peter Wieske, Direktor Konzernvorausentwicklung bei Mahle. Dass Wasserstoff problemlos in Verbrennungsmotoren eingesetzt werden könne, hätten viele in den letzten Jahrzehnten vorgenommene Untersuchungen erwiesen. Wesentlich bei der Erforschung sei auch das Know-how der Ingenieure von Liebherr aus dem Bereich Off-Highway-Motorenverbrennung und –forschung gewesen, ergänzt Bouzid Seba, Leiter der Vorentwicklung bei Liebherr Machines Bulle.
Technologieoffene Sichtweise
Den Angaben zufolge geht Liebherr technologieoffen an die Erforschung von verschiedenen Möglichkeiten der Energieumwandlung sowie der jeweils geeigneten Kraftstoffe heran. Die Herausforderung bestünde vor allem darin, Motorklopfen und vorzeitige Zündungen zu verhindern, ohne dass sich zugleich das Verdichtungsverhältnis und in der Folge Effizienz und Leistungsausbeute verringern. Dazu könne die Lösung von Mahle beitragen:
„Unsere gemeinsamen Versuche legen nahe, dass wir mit der Mahle Jet Ignition die passende Lösung gefunden haben“,
sagt Mike Bunce, Leiter Vorentwicklung bei Mahle Powertrain US. Um einen stabilen Betrieb bei hoher Verdichtung zu erreichen, müssten Wasserstoffmotoren mit hohem Luftüberschuss laufen, heißt es.
Zündverstärkung
Unter solchen Bedingungen jedoch bringe eine konventionelle Zündkerze zu wenig Energie zur Zündung auf. Dazu wurde die Mahle Jet Ignition entwickelt, die in einer Vorkammer des Zylinders eine kleine Menge des zündfähigen Gemischs verbrennt.
Das daraus entstehende Gas wird dann durch kleine Öffnungen in die Hauptbrennkammer geleitet und kann dort durch seinen hohen Energiegehalt das eingeblasene Gasgemisch schnell und gleichmäßig entzünden. Man habe sowohl in Hinsicht auf die Verbrennungsgeschwindigkeit wie die Leistung und die Emissionen ausgezeichnete Ergebnisse aus Versuchen mit H966- und H964-Motoren von Liebherr gewonnen, so der Bericht.
Prädestiniert für Schwerlastanwendungen
Für hohe Lastzyklen mit plötzlichen Laststufen eigneten sich gerade Wasserstoffmotoren ganz besonders, so Mahle. Auch Hitze, Staub und Vibrationen könnten ihnen nichts ausmachen – ideal also für die Anwendung im Schwerlast- und Offroad Bereich, wo ein Brennstoffzellen-Antrieb nicht ausreiche, resumiert der Antriebsspezialist.
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