Hidrogénüzemű motorok leporolva

Kiss Bertalan   ·   2021.08.20. 12:00
00_hidrogenkamion

Három neves gyártó komoly fejlesztési programmal állt elő hidrogéngázüzemű Otto motorokkal alternatívát kínálnak a tisztán elektromos és a szintén hidrogénnel működő, üzemanyagcellás rendszerek mellett.

Ötven év távlatában

Már az 1970-es évek kezdetétől világszerte számos járműgyártó folytatott kísérleteket hidrogéngázüzemű motorokkal, amiket már akkor ígéretes alternatívának tartottak. A fejlesztéseket részben az olajárak akkori jelentős emelkedése is mozgatta, míg mások már a környzettudatosság jegyében láttak munkához. A fejlesztések szinte kivétel nélkül több háttértényező miatt álltak le sorra, évtizedekkel ezelőtt. Hiányoztak a nagy szilárdságú, de könnyű gáztartályok, a hidrogéngáz olcsó és környzetbarát előállítási módja, a szállítási költségek és járműigény a gázolajhoz és benzinhez képest. Közben a hidrogén-töltőállomások kiépítésének költségei és megtérülési ideje ma is az egyik fő tényező, egyelőre.

Azonban nem szabad megfeledkezni a kémiai tulajdonságokról sem. Nagyszerű, hogy vízgőz keletkezik az égés során, azonban még komoly tesztek kellenek ahhoz, hogy hosszú távon, sok ezer üzemóra vagy 1 millió kilométer alatt hogyan hat ez az égeés a motorra és milyen motorolaj lenne hozzá alkalmas. A hidrogén fűtőértéke 141,8 MJ/kg, a benziné 47,3, míg a gázolajé 44,8 MJ/kg, ellenben az égési hőfok elérheti a 2600 °C-ot is, ami már a dugattyús motorban való alkalmazást nehezíti.

Ugyanakkor a motorgyártók közül sokaknak vannak gázüzemű (CNG/LNG) motorjaik, amelyek részleges áttervezéssel, a meglévő gyártási platformra lehet adaptálni. Egyelőre csak a Cummins, a Deutz és az MAN kezdett hozzá a hidrogén üzemmód fejlesztéshez, teszteléshez, számos logikus indokkal.

A hidrogén töltőállomásoknál ugyanúgy lehetne „tankolni“, mint az üzemanyagcellás járműveket, növelve azok kihasználtságát. Nem kellenek ritka és drága fémek az akkumulátorhoz és üzemanyag-cellákhoz, könnyebb és kisebb helyigény, egyszerűbb és könnyebb szervizelés, a már meglévő műhelyekben. A dízel- vagy benzinüzemhez hasonlóan szintén beépíthetők hibrid hajtásláncokhoz, valamint vasúti- és vizi járművekben szintén alkalmazhatók lennének.

Cummins

Kínálatukban már legalább negyven éve szereplnek gázüzemű motorok, amelyek üzemanyag-ellátó rendszerét a Westport-tal közösen fejlesztették ki. Jelenleg az ISB6.7 és ISL9 N, jelű, 6,7 és 9 literes, soros 6 hengeresek vannak a gázüzemű kínálatban és a kisebb, 6,7 literes alapjaira építették meg az első hidrogén üzemű motorjukat. Ez még javában próbapadon tesztelik és a projektbe bekapcsolódott a holland székhelyű NPROXX cég is, amely járművekbe építhető, valamint mobil és fix töltőállomásokhoz való tároló- és kiszolághló tartályokat gyárt, sőt már vegyes vállalatot is alapítottak a járművekhez alkalmas tartályok gyártásra, mint leendő független beszállító. A Cummins mint globális motorgyártó- és beszállító természetesen kiemelt szerepet kíván vállalni a hidrogén üzemű motorok elterjedésében, mint lehetséges alternatíva, noha a Cummins is rendelkezik már akkumulátor- és üzemanyagcella-gyártó kapacitással is.

Az első hidrogéngáz üzemű Cummins motor az ISB6.7. Jól megfigyelhető a sepciális szívócső- és keverékképző rendszer

Deutz

A jelenlegi motorkínálat igen sokrétű, az agár- és építőipar motork mellett vannak vasúti járművekbe, hajókba és stabil ipari motorként alkalmazható változatok is, köztük még néhány léghűtéses modellel. A hidrogén üzemű motor prototípusa a TCG 7.8 H2 jelölést kapta, amely a TDC-szériás, 7,8 literes, soros hatos turbódízel alapjaira épült és az off-highway (építőipari és agrár) alkalmazásokból való. A Deutz célja, hogy ezen szegmens, alkalmazások karbonsemlegesek legyenek globális szinten és 2024-től sorozagyártásba kívánják tenni ezt a motort, 200 kilowattos (272 LE) teljesítménnyel. Sőt, a stabil ipari motorknál (áramfejlesztők és szivattyúk) már 2022-től elindul egy úgyneveztt pilotprojekt, ennek keretében a hidrogéngáz üzemanyagként töténő alkalmazást kívánják bemutatni, a mindennapos alkalmazásban. Igaz, az üzemanyag-ellátás mikéntjére még nem tértek ki.

Deutz TCG 7.8 hidrogéngáz üzemű motor

MAN

Bár leginkább járműgyártóként ismert, de tudjuk, igen széles a motorkínálata is a legkülönfélébb alkalmazásoknál: közút, vasút, hajózás, mezőgazdasági gépek vagy építőipar.

Az első hidrogén üzemű motorral hajtott buszok 2006–2007-ben álltak mindennapos forgalomban Berlin utcáin a BVG flottájában és közlekedtek 2009-ben is, tartós tesz céljából. A 1tizennégy Lion’s City / A21-es 12 méteres szóló buszok előbb 130 kW (177 LE) teljesítményű szívó, majd 200 kW-os (272 LE) turbófeltöltéses motort kaptak. Maximális sebességük 82 kilométer/óra volt, hatótávuk elérte a 200 kilométert.

Az első hidrogén üzemű MAN motor és az üzemanyagcella párhuzamosan fognak létezni

Bár az elmúlt években előtérbe kerültek az elektromos tehergépkocsik és autóbuszok, ettől függetlenül mint lehetséges zéró emissziós alternatíva bemutatták a legújabb hidrogén üzemű motorjukat is. A cél szintén a legalább 800 kilométeres hatótáv elérése kamionok esetében, nem titkolva kisebb helyigény, könyebb és olcsóbban gyártható, szervizelhető konstrukció.

A tervek szerint 2023–2024-ben kezdődnek a gyakorlati közúti tesztek egy bajorországi logisztikai cégnél. Bár részleteket nem közötek, de minden bizonnyal a D2876-os, 12,8 literes, EEV normás, CNG üzemű motor áttervezéséről van szó, mivel ez a kategória lehet alkalmas nehéztehergépkocsiban. Az MAN Truck & Bus a tisztán elektormos meghajtás mellett az üzemanyagcellás meghajtással is foglalkozik, első ilyen buszát 2000-ben mutatta be. Úgy tűnik, a stratégiában a tisztán elektormos üzemmód a városi és regionális áruelosztásban, az üzemanyagcellásak a középtávú belföldi fuvarokhoz, a hidrogén üzemű motor a nemzetközi szállításban kaphat nagy esélyt, bár a hibrid üzemmódot itt sem lehet kizárni.

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!

Kapcsolódó hírek

Ellátási lánc Közút Zöldút Logisztika Szállítmányozás Haszonjármű Alternatív hajtás

Duplájára növelt, bioüzemanyaggal hajtott kamionflottával érkezett a DHL a Hungaroringre, a Forma–1-es hétvégére

iho   ·   2024.07.18. 19:05

Az idei szezonban a bioüzemanyaggal üzemelő kamionok száma több mint kétszeresére, összesen harminchét kamionra nőtt az európai szakaszon. Minden egyes kamion átlagosan nyolcvanhárom százalékkal csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást a dízelüzemű társaikhoz képest.