La industria de la movilidad se está centrando actualmente en gran medida en reducir las emisiones de CO2. Para los vehículos de carretera, ya se han definido objetivos claros a nivel internacional. Para aplicaciones fuera de carretera, aún no se han establecido planes vinculantes.
Sin embargo, la estrategia global de descarbonización está mostrando un mayor interés en el hidrógeno como combustible entre los fabricantes de equipos originales (OEM)y los fabricantes de motores en el sector de todo terreno.
Como socio de desarrollo y proveedor de sistemas de tecnología de inyección respetuosa con el clima, Liebherr ha estado trabajando en motores de combustión de hidrógeno que se pueden utilizar en aplicaciones dentro y fuera de la carretera. En Deggendorf, Alemania, Liebherr-Components ha estado desarrollando conceptos de inyección respetuosos con el clima para motores de servicio pesado en el rango de 6 a 16 litros de cilindrada a una potencia de 200 a 450 kW desde hace algún tiempo. Tras el desarrollo, el equipo de Liebherr in situ se mantiene en estrecho contacto con los principales fabricantes de equipos originales.
Inyección directa a baja presión
El trabajo de desarrollo en el área de productos de sistemas de inyección se centra en la inyección directa de baja presión (LPDI). “Los mayores desafíos representan diferentes procesos de combustión y el comportamiento del hidrógeno como medio”, dice Richard Pirkl, director general técnico de Liebherr-Components Deggendorf GmbH. “El concepto del inyector H2 debe garantizar una inyección estable, precisa y sin fugas. Para lograrlo, los expertos de la empresa en Deggendorf ponen especial énfasis en la máxima estanqueidad al hidrógeno. Un concepto de dos válvulas asegura que las fugas de H2 se mantengan lo más bajas posible. Dependiendo de la configuración particular, el inyector LPDI está diseñado para presiones del sistema de hasta 60 bar. Las aplicaciones típicas generalmente se encuentran en el rango de 30 bar. Los resultados de las pruebas iniciales muestran un comportamiento prometedor del inyector en términos de velocidad de inyección y capacidad de pequeño volumen ".
Por tanto, el componente cubre una amplia gama de aplicaciones. Los prototipos actuales permiten que los insertos de tornillos específicos del cliente interactúen con la conexión de hidrógeno. Están orientados a los tipos de conexión más comunes y ofrecen la mayor flexibilidad posible en el desarrollo de motores. La tapa de soplado también promete un manejo flexible. Es fácil de reemplazar y su geometría asimétrica hace posible un ángulo de inyección individual en la cámara de combustión. Esto asegura la integración en diferentes motores con situaciones de instalación a veces muy diferentes. Con su diseño flexible, el inyector de hidrógeno LPDI de Liebherr admite una amplia gama de requisitos específicos del cliente y una instalación modular: central, lateral y en diferentes ángulos.
Continuando con un enfoque de sistemas
Las discusiones con los fabricantes de equipos originales junto con los desarrollos actuales del mercado muestran que muchos fabricantes de motores prefieren sistemas de inyección de H2 completamente integrados a una solución de un solo componente. El equipo de Liebherr en el área de productos de sistemas de inyección persigue este enfoque con sus soluciones common-rail para combustibles diesel y continúa haciéndolo con combustibles alternativos. Por lo tanto, Liebherr se centra en el dimensionamiento y el diseño de un sistema de inyección de H2 completo, incluido el control de la presión del sistema. Esto significa que los clientes continúan disfrutando de los beneficios de una solución integrada. Además del inyector, los expertos de Deggendorf están trabajando actualmente en el desarrollo y la integración de otros componentes para soluciones de sistema.
Meta final
El objetivo de la tecnología de inyección de hidrógeno de Liebherr es garantizar que la idoneidad del sistema de inyección de gas (GIS) cumpla con los requisitos transitorios del motor. Este enfoque orientado al sistema combina varios componentes para controlar la presión y el flujo. Lo hace de tal manera que las características de uso se acercan a las de un motor diesel, mientras se mantiene un diseño de sistema robusto.