Simulationsbasierte Entwicklung eines Wasserstoff-Verbrennungsmotors

Wasserstoff ist ein möglicher zukünftiger Energieträger für die Transformation zur Klimaneutralität. Neben der Brennstoffzelle hat gerade auch im Off-Highway-Bereich der Wasserstoff-Verbrennungsmotor ein großes Potenzial hinsichtlich Kosten und Robustheit. Bei der DEUTZ AG ist daher der TCG 7.8 H2 in der Entwicklung, der 2024 in Serienproduktion gehen wird. Bei der Entwicklung dieses Motors wurden zunächst sämtliche Komponenten einzeln, aber auch im Zusammenspiel des Gesamtmotors, mit den Werkzeugen der Simulation ausgelegt und simulativ getestet. Hierzu gehörten neben einzelnen Baugruppen, zum Beispiel der Wasserstoffeinblasung oder der Aufladung, auch der virtuelle Betrieb des Motors in typischen Applikationen mit dem dafür erforderlichen Motormanagement. In diesem Vortrag werden die für die thermodynamische Entwicklung des TCG 7.8 H2 verwendeten rechenbasierten Werkzeuge, und die damit erzielten Ergebnisse mit dem Fokus auf Aufladung und Motorsteuerung vorgestellt und diskutiert.