Das innovative Erdgaseinspritzsystem Westport HPDI 2.0 – CO₂-Einsparungen bei schweren Nutzfahrzeugen mit Flüssigerdgas als Kraftstoff

Autoren

K. Philibert-Palmer, C. Dicken, D. Mumford, Westport Fuel Systems, Vancouver, Kanada; M. Harper, Delphi Technologies, London

Jahr

2019

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 811

Zusammenfassung

Mit steigendem Druck auf die Reduzierung von CO₂-Emissionen bei schweren Nutzfahrzeugen werden alternative und sich ergänzende Technologien für die heutigen Dieselantriebsstränge erforderlich. Bei der Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen wird der Einsatz rein batterieelektrischer Fahrzeuge (BEV) im Langstrecken-Schwerlasteinsatz in absehbarer Zeit begrenzt bleiben, weil deren Reichweite im Spannungsfeld aus Energiedichte der Batterie, Nutzlast, Infrastruktur und Gesamtbetriebskosten begrenzt ist. Eine interessante Alternative für diese Anwendungen bietet das bereits im Markt eingeführte Hochdruck-Direkteinspritzsystem (HPDI) 2.0 von Westport, das eine 20 – 100-prozentige CO₂-Reduktionermöglicht. Der Westport-Injektor ermöglicht die Verbrennung von Erdgas in einem Dieselzyklus und bietet Leistungsdichte und Verbrennungseffizienz, die einem Dieselmotor vergleichbar ist. Der Treibstoff wird als Flüssigerdgas (LNG) mitgeführt, wobei die hohe Energiedichte große Reichweiten ermöglicht. Um die Verbrennung einzuleiten, wird eine kleine Menge Diesel voreingespritzt, an der sich das Erdgas während der Haupteinspritzung entzündet. Sowohl Diesel als auch Erdgas werden unter hohem Druck vom selben Injektor eingespritzt. Daraus ergeben sich besondere Anforderungen an das Gesamtsystem, einschließlich der Konstruktion des Injektors. Einige der damit verbundenen Lösungen, die zusammen mit Delphi Technologies als Entwicklungspartner von Westport erzielt wurden, werden hier vorgestellt.