DA DIE BASISTECHNOLOGIE EINES
BENZINMOTORS UND EINES H2
VERBRENNUNGSMOTORS SEHR
ÄHNLICH IST, WÄREN DIE ANPAS-
SUNGEN IM VERGLEICH ZU Z.B.
BRENNSTOFFZELLEN
ABSOLUT
ÜBERSCHAUBAR.“
Paul Kapus
Manager Development Spark Ignited
Engine and Concept Cars
„
WIR GEHEN DAVON AUS, DASS WIR
UNSEREN WASSER-
STOFFMOTOR IM FRÜH-
JAHR 2023 VORSTELLEN
KÖNNEN.“
Ellen Lohr
Director Motorsport
„
31
wasserstoff und brennstoffzelle
tungseinbußen. Außerdem ist Was-
serstoff in seinem Entflamm- und
Brennverhalten deutlich reaktiver
als Benzin, wodurch es deutlich
häufiger zu unerwünschten Ver-
brennungsanomalien wie vorzeiti-
gen Entflammungen oder frühen
Rückzündungen in den Saugtrakt
kommen kann, die das Material
belasten. Im Rennbetrieb wird der
Motor zudem extrem beansprucht.
Hinzu kommen höhere Sicherheits-
anforderungen, was das Betanken
und die Crashsicherheit anbelangt.“
EINE HOHE SPEZIFISCHE
LEISTUNG ALS ZIEL
Die zentrale Herausforderung für
Rennsportanwendungen stellt je-
doch die Erhöhung der Leis-
tungsdichte dar. Ein Wasser-
stoff-Verbrennungsmotor wird
üblicherweise mit hohem Luft-
überschuss betrieben (Magerbe-
trieb), was einerseits die oben
beschriebenen Verbrennungsano-
malien abmildert und gleichzeitig
die Stickoxidemissionen als einzig
relevante Schadstoffkomponente
deutlich reduziert. Um unter die-
sen Voraussetzungen Leistungs-
werte auf Motorsportniveau rea-
lisieren zu können, benötigt man
mehr Luft als ein konventionel-
ler Turbolader zur Verfügung stel-
len kann. Dass sich dennoch hohe
spezifische Leistungswerte erzielen
lassen, will AVL RACETECH nun
mit einem wasserstoffbetriebenen
2-Liter-Turbomotor mit Wasserein-
spritzung beweisen.
„Unser Motor wird bei nur leicht
magerem Betrieb ca. 130-150 kW
pro Liter erzeugen – damit liegt er
in einem Bereich, in dem sich heu-
te seriennahe Kundensportklassen
bewegen. Da die Basistechnik von
Ottomotor und H2-Verbrenner
sehr ähnlich ist, wären die notwen-
digen Adaptierungen – im Gegen-
satz beispielsweise zur Brennstoff-
zelle - absolut überschaubar, was
ebenfalls gut zum kostengünstigen
Ansatz des Kundensports passt,“ so
Paul Kapus.
MIT WASSEREINSPRITZUNG
ZUR HÖCHSTLEISTUNG
Um dem erhöhten Verbrennungs-
luft- und somit Ladedruckbedarf
mit verfügbaren Aufladeaggrega-
ten gerecht werden zu können, hat
AVL RACETECH das bekann-
te Prinzip der Wassereinspritzung
auf den Wasserstoffmotor übertra-
gen und auf das Ziel einer erhöhten
Leistungsausbeute hin ausgerichtet.
Per Injektor wird zusätzliches Was-
ser in die Ansaugluft des Motors
eingedüst, wodurch sich die Tem-
peratur im Brennraum absenken
lässt. Die verdampfende Flüssigkeit hat einen stark kühlenden Effekt. Das
Design der hierfür notwendigen Injektoren und Ventile erfordert eine ex-
akte Kenntnis des Gesamtsystemverhaltens mit allen Luft-, Kraftstoff- und
Abgasströmen, wofür AVL ihre bewährten Simulationsmodelle und 3D-
Strömungsrechnungen nutzt. Dadurch wird auch sichergestellt, dass die
mechanischen Grenzen des Motors nicht überschritten werden.
Ellen Lohr, Director Motorsport AVL, ergänzt: „Wir sind mit AVL RA-
CETECH Vorreiter in vielen Aspekten des Motorsports und haben uns
nun entschieden, auch im Bereich Wasserstoffverbrenner führend zu sein.
Deshalb bauen wir zum ersten Mal in der über 20-jährigen Geschichte
der AVL-Motorsportabteilung einen eigenen Rennmotor. Diesen H2-Mo-
tor werden wir voraussichtlich im Frühjahr 2023 präsentieren können und
sind sehr zuversichtlich, dass die Wasserstoffverbrenner-Technologie einen
wichtigen Beitrag für eine CO2-freie Zukunft im Motorsport leisten wird.“
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