La alemana FEV está impulsando el desarrollo de motores de combustión interna de hidrógeno

La alemana FEV está desarrollando motores de combustión interna de hidrógeno como una opción importante y rentable para el transporte de cero emisiones de CO2 que se puede implementar rápidamente bajo la infraestructura de producción actual y también ofrece potencial para los vehículos existentes.

Desde que la Unión Europea inició la «Alianza Europea del Hidrógeno Limpio» en julio de 2020, el ICE (motor de combustión interna) de hidrógeno ha estado cada vez más en el centro de atención en el debate de la industria de la movilidad sobre soluciones de propulsión de cero emisiones. FEV, con sede en Aquisgrán, un desarrollador líder internacional de vehículos y sistemas de propulsión, agradece esta apertura a la tecnología con respecto a las soluciones de movilidad futuras y tiene casi cuatro décadas de experiencia en el desarrollo de motores de hidrógeno.

La expansión de la movilidad eléctrica se considera un paso importante hacia el logro de los objetivos climáticos.“Sin embargo, siempre debemos considerar el escenario de aplicación relevante al tomar decisiones tecnológicas”, dijo el profesor Stefan Pischinger, presidente y director ejecutivo de FEV Group. «Esto ha provocado un importante avance del debate en torno al motor de hidrógeno como otra forma de propulsión sostenible con un gran potencial para numerosas áreas».

Como fuente de energía renovable sin CO2, el hidrógeno puede transportarse a largas distancias y utilizarse para almacenar grandes cantidades de energía. El uso de hidrógeno tiene el potencial de descarbonizar partes del sector del transporte donde la electrificación mediante el uso de baterías pesadas es ineficiente, incluso para vehículos comerciales, autobuses, automóviles de pasajeros grandes e incluso trenes y barcos.

La infraestructura, que se espera que esté lista para 2030, está reavivando el debate sobre cuál sería la forma más adecuada de utilizar el hidrógeno. La única ventaja que tienen las pilas de combustible es su alto grado de eficiencia a bajas cargas. Pero a cargas específicas más altas, su nivel de eficiencia se deteriora en comparación con el motor de combustión interna de hidrógeno, cuyo grado de eficiencia puede ser menor a cargas bajas, pero aumenta cuanto mayor es la carga. En otras palabras, los beneficios de eficiencia varían según la carga.

A pesar de las ventajas conocidas, el desarrollo de las pilas de combustible se encuentra todavía en sus primeras etapas, y hasta ahora se han arraigado muy pocos métodos de desarrollo y prueba. El motor de combustión interna de hidrógeno, por otro lado, es una opción robusta y rentable para el transporte de CO2 cero que se puede implementar rápidamente bajo la infraestructura de producción actual y también ofrece potencial para los vehículos existentes.

Las áreas focales clave para el desarrollo del motor de combustión interna de hidrógeno son:

  • componentes que transportan combustible
  • sistema de encendido
  • la ventilación del cárter
  • Sistema de mezcla de combustible de inyección directa de gas
  • La carga
  • motor de control
  • gas de escape después del tratamiento

Debido a que el hidrógeno es un combustible neutro en carbono, solo se producen cantidades mínimas de los componentes de emisión, hidrocarburos (HC), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y hollín a partir del lubricante quemado. La reducción del consumo de aceite es, por tanto, otro foco de desarrollo. El principal componente de los gases de escape es el óxido de nitrógeno (NOx). Gracias a su muy alta tasa laminar de combustión y amplios límites de ignición, el hidrógeno permite una combustión pobre con una gran cantidad de aire en exceso. Sus bajas temperaturas de los gases de escape significan que, incluso sin postratamiento de los gases de escape, el nivel de óxido de nitrógeno ya está por debajo de los límites actuales. El postratamiento es un medio eficaz para reducir aún más las emisiones de NOx. La combustión pobre eficiente también produce una ventaja de consumo sobre los motores de combustión convencionales.

FEV tiene casi cuarenta años de experiencia en este campo y un historial de proyectos completados con éxito, desde el desarrollo de motores de combustión interna de hidrógeno para turismos y vehículos comerciales hasta motores estacionarios y todoterreno. La amplia gama de servicios de la compañía también incluye el desarrollo de componentes individuales como inyectores para inyección directa y sistemas de carga multietapa. FEV también aplica su amplia experiencia desde el desarrollo de transmisiones convencionales hasta el desarrollo de motores de hidrógeno.

«Nuestros clientes aprecian el hecho de que FEV es una ventanilla única que puede ofrecer todos los servicios de desarrollo de principio a fin», dijo el profesor Pischinger. “Esto incluye desarrollo y diseño, construcción, integración de vehículos, puesta en marcha, calibración y prueba de componentes y motores de hidrógeno completos”. FEV opera bancos de prueba dedicados en Aquisgrán, que tienen capacidad de prueba para motores de combustión interna de hidrógeno con una potencia de hasta 640 kW.