Motor hidrogênio da BMW atinge alto nível de eficiência

Motor hidrogênio da BMW atinge alto nível de eficiência

Motor hidrogênio da BMW atinge alto nível de eficiência

O BMW Group Forschung und Technik, em cooperação com pesquisadores de Graz e Viena Áustria, no projeto -H2BVplus- conseguiu desenvolver um motor a hidrogênio monovalente com geometria típica de um motor a diesel e tecnologia de injeção direta progressiva de H2 a alta pressão, alcançando níveis de eficiência equiparáveis aos melhores motores turbo a diesel com um valor máximo de até 42%.

Os parceiros neste projeto, que é patrocinado pelo Ministério Federal dos Transportes, Inovação e Tecnologia (BMVIT) da Áustria, são o Instituto para Motores de Combustão Interna e Termodinâmica da Universidade Tecnológica de Graz, a HyCentA Research GmbH em Graz, assim como a HOERBIGER ValveTec GmbH de Viena.
-Tendo em vista a limitada disponibilidade de combustíveis fósseis e do crescente impacto ambiental causado pelas emissões prejudiciais, estamos convencidos de que o motor de combustão a hidrogênio assumirá uma posição importante no portfólio de produtos de conceitos futuros de energia alternativa. Ele irá contribuir de maneira crucial para garantir que nossa mobilidade individual tenha o alto nível que os clientes esperam-, disse o Professor Dr. Raymond Freymann, diretor administrativo do BMW Forschung und Technik GmbH.

O recém-desenvolvido sistema de combustão combina as vantagens da ignição à vela e os conceitos do diesel e, ao mesmo tempo, utiliza as propriedades favoráveis de combustão do hidrogênio e assim alcança níveis de eficiência que podem facilmente ser comparados com aqueles de motores turbo a diesel de última geração. No processo, os engenheiros basearam seu trabalho no projeto conjunto EU -HylCE-, durante o qual potências máximas específicas de até 100 kw por litro de deslocamento foram demonstradas em um processo de combustão de hidrogênio por ignição à vela.

Os engenheiros do BMW Group Forschung und Technik desenvolveram uma nova cabeça de cilindro para operação de hidrogênio com base em um motor a diesel de série. A câmara de combustão do motor foi configurada em conjunto pela BMW e a Universidade Tecnológica de Graz usando simulação numérica flutuante. A HOERBIGER ValveTec GmbH projetou injetores de alta pressão para injeção direta de hidrogênio na câmara de combustão com pressões de até 300 bar. Estes injetores foram testados e calibrados na Hydrogen Center Austria, que também forneceu a infra-estrutura de hidrogênio. Extensivos testes nas bancadas de teste do Instituto para Motores de Combustão Interna e Termodinâmica da Universidade Tecnológica de Graz mostraram que uma combinação de sistemas de ignição à vela e combustão a diesel usando ignição de superfície, seguidos de uma combustão do tipo difusão, é a solução ideal em termos de eficiência do motor.

Como resultado, todo o intervalo característico do mapa do motor de um típico motor pode ser coberto e altos níveis de eficiência são obtidos. Vantagens adicionais são o aumento da potência específica e a redução do consumo de combustível. Assim, mesmo em uma fase conceitual inicial, este sistema de combustão exibe valores de eficiência semelhantes aos dos melhores motores turbo a diesel atuais com um máximo de 42%. Como o calor do gás de escape de motores de combustão interna pode ser bem aproveitado devido às altas temperaturas, no futuro será possível obter outros aumentos da eficiência geral como resultado da utilização do calor descartado.

A BMW Forschung und Technik GmbH é uma subsidiária 100% da BMW AG e tem sido responsável por pesquisas dentro do BMW Group desde 2003. Suas áreas de atuação cobrem Tecnologia de veículos, CleanEnergy, EfficientDynamics, ConnectedDrive e ITDrive. Sua independência legal como uma empresa limitada garante liberdade criativa e máxima flexibilidade. Acesso global a novas tendências e tecnologias é garantido por uma rede estabelecida internacionalmente com escritórios nos EUA (Palo Alto, CA e Clemson, SC), Japão (Tóquio) assim como escritórios de ligação na França com a Eurécom (Sophia Antipolis) e na Alemanha (Saarbrücken) com o Centro de Pesquisas Alemão para Inteligência Artificial (DFKI GmbH).

A HOERBIGER ValveTec GmbH é uma empresa do HOERBIGER Group.
A HOERBIGER é ativa em todo o mundo como importante empresa nas áreas de tecnologia de compressão, tecnologia de automação e tecnologia de propulsão. Os pontos principais de suas atividades de negócio incluem componentes e serviços para compressores, motores movidos à gasolina e sistemas de propulsão turbo, sistemas hidráulicos e tecnologia para veículos e máquinas, assim como componentes e sistemas para operações de mudança de marcha e embreagem na transmissão de veículos de todos os tipos.

O objetivo principal do Instituto para Motores de Combustão Interna e Termodinâmica da Universidade Tecnológica de Graz é conduzir ensino e pesquisas inovadoras e internacionalmente reconhecidas dentro das áreas inter-relacionadas de energia, motores, transporte e meio ambiente, e em particular ajudar a solucionar problemas ambientais. Dentro da seção -Sistemas Inovadores de Combustão- novos processos de combustão são desenvolvidos não apenas para combustíveis convencionais, mas também para combustíveis alternativos (por exemplo, gás natural) e portadores de energia (por exemplo, hidrogênio), que estão se tornando cada vez mais importantes. Em geral, estas atividades de pesquisa se concentram em todos os alvos relevantes, como máxima eficiência e densidade de potência, assim como mínimas emissões.

A HyCentA (Hydrogen Center Austria) promove o uso de hidrogênio como um portador de energia renovável. Com sua central de teste de hidrogênio e a primeira estação de fornecimento de hidrogênio da Áustria, a HyCentA atua como um ponto focal e uma plataforma de informações para atividades de pesquisa e desenvolvimento voltadas ao hidrogênio.