410 PS aus 2-Liter-Hubraum – Prototyp des H₂-ICE Rennmotors von AVL RACETECH beweist sich auf dem Prüfstand
Die Motorsportabteilung von AVL feiert den nächsten Meilenstein auf dem Weg zu einer emissionsfreien Zukunft des Rennsports. Der von AVL RACETECH gebaute Prototyp eines wasserstoffbetriebenen 2-Liter-Turbomotors bestätigt auf dem Prüfstand die zuvor in der Simulation errechneten Top-Werte: Mit einer spezifischen Leistungsdichte im Bereich von 205 PS / Liter (150 kW / Liter) erzielt das Aggregat ein für den Motorsport hochkompetitives Niveau. Möglich wird dies unter anderem durch eine intelligente PFI-Wassereinspritzung zur Verbrennungsmoderation.
Graz, Österreich, Oktober 2023: Wasserstoff-Verbrenner (H₂-ICE) sind bislang eher für niedrige Leistungswerte und Magerbetrieb bekannt – mit diesem „Vorurteil“ räumt AVL RACETECH gründlich auf. Die Motorsportabteilung von AVL hat in den vergangenen Monaten in Kooperation mit dem ungarischen HUMDA Lab einen innovativen H₂-Rennmotor entwickelt. Für AVL RACETECH ist es der erste Rennmotor unter eigenem Namen. Auf einem der auf Wasserstoffbetrieb umgerüsteten Motorenprüfstände in der Grazer AVL-Zentrale erzielte ein Prototyp des wasserstoffbetriebenen 2-Liter-Turbomotors nun einen Spitzenwert von 410 PS (301, 7 kW) bei einer Drehzahl von 6.500 (U/min). Das Drehmoment des Aggregats beträgt 500 Nm bei 3000 - 4000 U/min das entspricht einem Mitteldruck (BMEP) von 32 bar.
Zu den Besonderheiten gehört eine intelligente PFI-Wassereinspritzung, die zusätzliches Wasser in die Ansaugluft des Motors eindüst, um ungewollte Vorentflammungen zu vermeiden, die zu Schäden am Motor führen können. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Lambda) liegt bei einem Wert von „1“ (stöchiometrische Verbrennung) und damit nicht mehr im Mager-Bereich. Der gegenüber magerer Verbrennung niedrigere Luftbedarf wird durch den Einsatz eines speziell dafür ausgelegten Wastegate-Turboladers gedeckt.
AVL hat vorab ausführliche Simulationen durchgeführt, die eine exzellente Korrelation mit den im Rahmen der Prüfstandstests erzielten Ergebnissen zeigen. Nächstes Etappenziel in der Weiterentwicklung ist die Erprobung des neuen Motorkonzepts in einem Fahrzeug auf der Rennstrecke.
Projektleiter Paul Kapus, Manager Development Spark Ignited Engines: „Ende 2022 haben wir erstmals die Arbeit an einem 2-Liter-Wasserstoff-Rennmotor mit stöchiometrischer Verbrennung und PFI-Wassereinspritzung angekündigt. Unsere Ziele waren ein Drehmoment von 500 Nm und eine Leistung von bis zu 300 kW (spezifische Leistung 150 kW/l). Wir sind stolz darauf, dass wir diese Werte nun auf dem Prüfstand voll und ganz bestätigen konnten.“
Ellen Lohr, Director Motorsport AVL: „Die Ergebnisse unseres H₂-Rennmotors untermauern, dass wir mit dieser Technologie ein äußerst wettbewerbsfähiges Paket an den Start bringen können. Das Ziel von AVL RACETECH ist es, den Motorsport in eine nachhaltige Zukunft zu führen. Mit der Entwicklung unseres ersten unter unserem eigenen Namen entwickelten Rennmotors als leistungsfähigem H₂-ICE sind wir der Umsetzung dieser Vision wieder ein Stück nähergekommen.“
