Setembro 2023 vol. 10 num. 1 - XXX Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva

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Motor de combustão interna a hidrogênio como solução para descarbonização de veículos comerciais pesados e fora de estrada

Hydrogen internal combustion engine as solution for the decarbonization of heavy-duty and off-highway vehicles

CHAVES, Heitor Souza ; BRUNO, Rafael Antonio ; MAZUCO, Felipe ; MARLOK, Hannes ; TRABOLD, Christian ; SCHNEIDER, Dr. Simon ;

Trabalho completo:

Sustentabilidade e redução de emissões de GEEs são fortes direcionadores em todas discussões técnicas e econômicas no mundo atual. O segmento de transportes, e especificamente os veículos pesados, são responsáveis por uma parcela significativa das emissões globais de CO2 e, por isso, são foco de diversas investigações em busca da solução mais eficaz para redução desse impacto. Nesse contexto, os motores de combustão interna a H2 surgem como uma alternativa promissora com curto prazo para lançamento devido a simplicidade de implementação e desempenho semelhante aos veículos diesel convencionais. O uso de hidrogênio impõe novos desafios aos componentes e sistemas do motor relacionados, por exemplo, a operação segura, proteção contra fragilização por H2, redução de blow-by e controle de consumo de óleo lubrificante. Olhando para esses desafios, a MAHLE desenvolveu um centro de testes de hidrogênio, converteu um motor diesel HD para H2 e realizou uma série de avaliações para desenvolver e validar seus produtos nessa nova aplicação. Este trabalho foca nos resultados experimentais obtidos na plataforma de testes da MAHLE e nas adaptações necessárias nos componentes da célula de potência e no sistema de ventilação do cárter para garantir os mais altos padrões de robustez e segurança.

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Sustainability and reduction of Greenhouse Gases (GHGs) emissions are strong drivers in every technical and economic discussion in the current world. The transport segment, and specifically the heavy-duty vehicles, are responsible for a significant share of the global CO2 emissions and, therefore, are the focus of many research looking for the most effective solution to reduce this impact. In that sense, hydrogen (H2) internal combustion engines emerge as a promising alternative with a short time-to-market due to simplicity of implementation and performance similar to conventional diesel fueled vehicles. The use of H2 imposes new challenges to engine components and systems regarding, for example, safe operation, protection against H2 embrittlement, improved blow-by and control of lube oil consumption. Looking at these challenges, MAHLE has developed a hydrogen test center, converted a diesel heavy-duty (HD) engine to H2, and performed a series of evaluations to develop and validate its products in this new application. This paper focus on the experimental results obtained on MAHLE?s test platform and the necessary technical adaptation on engine components and on crankcase ventilation to achieve the highest standards of robustness and safety.

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DOI: 10.5151/simea2023-PAP24

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Como citar:

CHAVES, Heitor Souza; BRUNO, Rafael Antonio; MAZUCO, Felipe; MARLOK, Hannes; TRABOLD, Christian; SCHNEIDER, Dr. Simon; "Motor de combustão interna a hidrogênio como solução para descarbonização de veículos comerciais pesados e fora de estrada", p. 182-190 . In: Anais do XXX Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva . São Paulo: Blucher, 2023.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2023-PAP24

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