Hydrogen Mixture Formation in Off-Highway Applications (Developement, Optimization and Application of Measurement Technologies) (H2-OHA)

Third Party Funds Group - Sub project


Acronym: H2-OHA

Start date : 01.01.2023

End date : 31.12.2025


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Wasserstoff-Gemischbildung in Off-Highway-Anwendungen

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Short description

In the area of off-highway applications (e.g. construction machinery, opencast mining), there is also a need for defossil drives to achieve climate targets. With special requirements of the sector in terms of energy density, robustness and running time, hydrogen engines are a solution that can be implemented in the short term. The suitability of different injection and ignition concepts for such engines is an open question, which the project addresses. Using optical measurement techniques, concepts for intake manifold and low-pressure direct injection are compared quantitatively in terms of mixture formation and the influence of the injection system (focus: injector) is evaluated. In addition, with the aim of achieving virtually emission-free combustion, an investigation of ignition with an actively scavenged hydrogen pre-chamber will be carried out to enable lean-burn operation and thus the avoidance of nitrogen oxide emissions. Components of the injection and ignition systems as well as investigation methodologies are being specifically developed in the project.

Scientific Abstract

Auch im Bereich der Off-Highway-Anwendungen (z.B. Baumaschinen, Tagebau) besteht eine Notwendigkeit defossiler Antriebe zur Erreichung der Klimaziele. Mit besonderen Anforderungen an Energiedichte, Robustheit und Laufzeit bieten sich hier als kurzfristig realisierbare Lösung Wasserstoffmotoren an. Die Eignung verschiedener Einblase- und Zündkonzepte für solche Motoren ist eine offene Fragestellung, derer sich das Projekt annimmt. Mit optischen Messtechniken werden Konzepte zur Saugrohr- und Niederdruck-Direkteinblasung quantitativ hinsichtlich Gemischbildung verglichen und der Einfluss des Einblasesystems (Fokus: Injektor) bewertet. Darüber hinaus erfolgt mit dem Ziel einer nahezu emissionsfreien Verbrennung eine Untersuchung der Zündung mit einer aktiv gespülten Wasserstoff-Vorkammer, um Magerbetrieb und damit die Vermeidung von Stickoxid-Emissionen zu ermöglichen. Komponenten der Einblase- und Zündsysteme sowie Untersuchungsmethodiken werden im Projekt spezifisch entwickelt.

Involved:

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