Mercedes Trucks-Successful development project for hydrogen combustion engines

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Projet de développement réussi pour les moteurs à combustion à hydrogène

54 8fa 63 79c Mercedes-Benz Special Trucks and Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH jointly presented their two prototypes as part of the WaVe development project to research hydrogen combustion engines for special-purpose vehicles. IMAGE SOURCE: Daimler Truck AG-

Mercedes-Benz Special Trucks et Mörtlbauer ont présenté deux prototypes de véhicules équipés de moteurs à combustion à hydrogène après une période de développement de deux ans.

Le moteur à combustion à hydrogène ne nécessite que des modifications mineures et peut être utilisé de la même manière que les moteurs diesel.

Le projet « WaVe », financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie et de l'Action climatique, a développé avec succès ces moteurs à combustion à hydrogène.

Le véhicule d'essai et la chenille Unimog ont démontré leurs performances lors des opérations de conduite, de travail et de ravitaillement.

Les moteurs à combustion à hydrogène de ces prototypes garantissent de faibles émissions tout en conservant une puissance élevée pour la conduite et les entraînements auxiliaires.

Le projet a impliqué 18 partenaires de l'industrie et de la science, visant à remplacer les moteurs diesel conventionnels par des systèmes d'entraînement à base d'hydrogène.

Après deux années de développement, les deux véhicules ont déjà été testés en conduite, travail et ravitaillement en carburant.

Le moteur à combustion à hydrogène ne nécessite que des modifications mineures et peut être utilisé de la même manière que le moteur diesel actuel.

Le projet « WaVe » visant à développer deux moteurs à combustion à hydrogène s'est achevé avec succès

Franziska Cusumano, responsable de Mercedes-Benz Special Trucks : « Après de nombreux tests, mesures d'émissions et ajustements techniques, nous sommes convaincus que la combustion de l'hydrogène pour les machines de travail ayant des besoins en puissance élevés, tant pour la conduite que pour l'alimentation des entraînements auxiliaires, en vaut la peine. , pratique et très peu polluant.

Mercedes-Benz Special Trucks et Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH ont présenté conjointement leurs deux prototypes dans le cadre du projet de développement « WaVe » visant à rechercher des moteurs à combustion à hydrogène pour les véhicules spéciaux. Le véhicule d'essai et la chenille Unimog ont démontré leurs performances en matière de conduite et de travail dans l'usine Mörtlbauer à Fürstenzell, en Bavière. La démonstration a eu lieu à la fin du projet financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie et de l'Action climatique dans lequel Mercedes-Benz Special Trucks et Mörtlbauer ont développé deux moteurs à combustion à hydrogène en collaboration avec 16 autres partenaires du consortium. Le système d'entraînement est déjà utilisé depuis plus d'un an pour divers tests sur le porte-outils Unimog. Le camion-benne sur chenilles a été mis en service au printemps 2024 et a depuis lors fait ses preuves lors des premiers tests spécifiques à l'application.

Franziska Cusumano, responsable de Mercedes-Benz Special Trucks : « L'événement final organisé en collaboration avec notre partenaire Mörtlbauer dans leurs locaux a démontré une fois de plus que les deux véhicules ont atteint un stade de développement dont nous pouvons être très satisfaits, même si ce projet dure depuis Après seulement trois ans, après de nombreux tests, mesures d'émissions et ajustements techniques, nous sommes convaincus que la combustion de l'hydrogène pour les machines de travail ayant des besoins en puissance élevés, tant pour la conduite que pour l'entraînement des entraînements auxiliaires, est rentable, pratique et très peu polluante. .»

Armin Mörtlbauer, directeur général de Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH : « Le fait que notre chenille et l'Unimog de camions spéciaux Mercedes-Benz puissent être facilement ravitaillés en hydrogène gazeux et que ces véhicules fonctionnent également de manière fiable lors de l'utilisation d'outils est le résultat de la coopération exceptionnelle dans Nous avons étudié et compris cette technologie, mais nous disposons désormais de l'expérience et des données nécessaires pour les appliquer à la production en série, si le gouvernement et la société choisissent de suivre cette voie. vers les moteurs à combustion à hydrogène, nous sommes prêts à partir. »

Le porte-outils Unimog U 430 spécialement aménagé a transporté la chenille sur une chargeuse surbaissée jusqu'à l'événement dans les locaux de l'entreprise Mörtlbauer. Après un court trajet sur ses propres voies, les développeurs ont ensuite démontré le processus de ravitaillement dans une station mobile de ravitaillement en hydrogène. L'Unimog a également démontré le fonctionnement des outils avec une balayeuse frontale de Schmidt.

Avec des véhicules conçus pour ce type de travail, le défi consiste à garantir que l'outil concerné peut être actionné via une prise de mouvement pendant la conduite. Cela nécessite généralement une puissance de sortie élevée et soutenue. En prenant comme exemple les deux prototypes de véhicules, l'équipe du projet WaVe a démontré que le moteur à combustion à hydrogène est particulièrement bien adapté à de telles applications. Le concept de propulsion à combustion d'hydrogène garantit de faibles émissions lors de la conduite et du travail tout en garantissant simultanément une puissance moteur élevée et constante.

L'Unimog et le Crawler sont équipés d'un moteur de puissance moyenne que les experts ont spécialement converti pour la propulsion à l'hydrogène. À cette fin, des pistons personnalisés, un système d'admission compatible avec l'hydrogène et un système d'allumage optimisé ont été utilisés. La combustion de l'hydrogène dans le compartiment moteur de l'Unimog et du véhicule à chenilles produit de l'eau qui est évacuée sous forme de vapeur chaude via le système d'échappement.

Sur l'Unimog, les quatre réservoirs haute pression de 700 bars certifiés TÜV contiennent au total environ 13 kilogrammes d'hydrogène gazeux. Le moteur développe environ 290 ch/1 000 Nm, ce qui le rend comparable à une variante diesel de 300 ch en termes de puissance et de couple. Le prototype a été exploité avec plusieurs accessoires différents afin d'incorporer les informations issues de l'utilisation réelle directement dans le développement.

Le tombereau sur chenilles atteint des valeurs similaires avec son moteur à combustion à hydrogène : la puissance du moteur est presque identique et le réservoir de carburant contient 14,5 kilogrammes d'hydrogène à 700 bars. La chenille a une capacité de lit de 16 mètres cubes et peut transporter une charge utile de 30 tonnes métriques. Avec sa lame de bulldozer et son corps rotatif à 360 degrés, cette chenille peut être utilisée de manière flexible pour transporter des matériaux en vrac.

Le véhicule d’essai équipé d’un moteur à combustion à hydrogène a été développé dans le cadre du projet « WaVe », financé par des fonds publics. Le projet, financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie et de l'Action climatique, a été réalisé conjointement par 18 partenaires de l'industrie et de la science et a débuté en juillet 2021. Après un an de planification et de préparation, les travaux de développement des prototypes ont commencé à la mi-2022. L'objectif du projet WaVe était de développer un système d'entraînement à base d'hydrogène pour les machines de travail et ainsi remplacer le moteur diesel conventionnel. Il a été démontré que les véhicules et les machines fonctionnant à l'hydrogène peuvent être utilisés de manière très similaire au moteur diesel actuel, avec seulement des modifications mineures aux composants de la transmission.
NJC.© Infos DAIMLER Trucks

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Successful development project for hydrogen combustion engines

Mercedes-Benz Special Trucks and Mörtlbauer presented two vehicle prototypes with hydrogen combustion engines after a two-year development period.

The hydrogen combustion engine requires only minor modifications and can be used similarly to diesel engines.

The "WaVe" project, funded by Germany's Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action, successfully developed these hydrogen combustion engines.

The Unimog test vehicle and crawler demonstrated their performance in driving, working, and refueling operations.

The hydrogen combustion engines in these prototypes ensure low emissions while maintaining high power output for driving and auxiliary drives.

The project involved 18 partners from industry and science, aiming to replace conventional diesel engines with hydrogen-based drive systems.

After two years of development, both vehicles have already been tested in driving, working and refuelling operations

The hydrogen combustion engine requires only minor modifications and can be used in a similar way to today’s diesel engine

The “WaVe” project to develop two hydrogen combustion engines has been successfully completed

Franziska Cusumano, Head of Mercedes-Benz Special Trucks: “After numerous test deployments, emission measurements, and technical fine tuning, we are convinced that hydrogen combustion for work machines with high power requirements, both for driving and for powering auxiliary drives, is worthwhile, practical, and very low in emissions.”

Mercedes-Benz Special Trucks and Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH jointly presented their two prototypes as part of the “WaVe” development project to research hydrogen combustion engines for special-purpose vehicles. The Unimog test vehicle and crawler demonstrated their performance in driving and working operation on the Mörtlbauer factory premises in Fürstenzell, Bavaria. The demonstration took place at the end of the project funded by Germany's Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action in which Mercedes-Benz Special Trucks and Mörtlbauer developed two hydrogen combustion engines together with 16 other consortium partners. The drive system has already been in use for over a year for various tests in the Unimog implement carrier. The dump truck crawler was put into operation in spring 2024 and has since also proven itself in initial application-specific tests.

Franziska Cusumano, Head of Mercedes-Benz Special Trucks: "The final event held together with our partner Mörtlbauer on their premises once again demonstrated that both vehicles have reached a development status that we can be very satisfied with, even though this project has run for just three years. After numerous test deployments, emission measurements, and technical fine tuning, we are convinced that hydrogen combustion for work machines with high power requirements, both for driving and for powering auxiliary drives, is worthwhile, practical, and very low in emissions.”

Armin Mörtlbauer, Managing Director of Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH: "The fact that our crawler and the Mercedes-Benz Special Trucks Unimog can be easily refueled with gaseous hydrogen and that these vehicles also work reliably when using implements is the result of the outstanding cooperation in this research partnership. We have researched and understood this technology. We now have the corresponding experience and data. However, to apply these in series production, we have to go even further on this path. If the government and society choose to follow the path toward hydrogen combustion engines, we are ready to go."

The specially converted Unimog U 430 implement carrier transported the crawler on a low loader to the event on the Mörtlbauer company premises. After a short drive on its own tracks, the developers then demonstrated the refueling process at a mobile hydrogen refueling station. The Unimog also demonstrated implement operation with a front-mounted sweeper from Schmidt.

With vehicles designed for this kind of work, the challenge is ensuring that the respective implement can be operated via a power take-off when driving. This usually requires sustained high power output. Using the two vehicle prototypes as an example, the WaVe project team demonstrated that the hydrogen combustion engine is particularly well-suited for such applications. The propulsion concept of hydrogen combustion ensures low emissions when driving and working while simultaneously ensuring a consistently high engine output.

The Unimog and crawler are equipped with a medium-duty engine that the experts converted especially for hydrogen propulsion. For this purpose, customized pistons, a hydrogen-compatible intake system, and an optimized ignition system were used. Hydrogen combustion in the engine compartment of the Unimog and crawler produces water, which is discharged as hot steam via the exhaust system.

On the Unimog, the four TÜV-certified, 700 bar high-pressure tanks hold around 13 kilograms of gaseous hydrogen in total. The engine delivers around 290 hp / 1000 Nm, making it comparable with a 300 hp diesel variant in terms of output and torque. The prototype was operated with several different attachments in order to incorporate insight from real-life use directly into development.

The crawler dumper achieves similar values with its hydrogen combustion engine: The engine output is almost identical, and the fuel tank holds 14.5 kilograms of hydrogen at 700 bar. The crawler has a bed capacity of 16 cubic meters and can carry a payload of 30 metric tonnes. With its dozer blade and 360-degree rotating body, this crawler can be used flexibly to transport loose bulk material.

The test vehicle with a hydrogen combustion engine was developed as part of the publicly funded “WaVe” project. The project, funded by Germany's Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action, was jointly realized by 18 partners from industry and science and started in July 2021. After a year of planning and preparations, development work on the prototypes began in mid-2022. The objective of the WaVe project was to develop a hydrogen-based drive system for working machines and thus replace the conventional diesel engine. It was shown that hydrogen-powered vehicles and working machines can be used in very similar ways to the current diesel engine with only minor modifications to the drivetrain components.
NJC.© Info DAIMLER Trucks

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Succesvol ontwikkelingsproject voor waterstofverbrandingsmotoren

Mercedes-Benz Special Trucks en Mörtlbauer presenteerden na een ontwikkelingsperiode van twee jaar twee voertuigprototypes met waterstofverbrandingsmotoren.

De waterstofverbrandingsmotor vereist slechts kleine aanpassingen en kan op dezelfde manier worden gebruikt als dieselmotoren.

Het "WaVe"-project, gefinancierd door het Duitse federale ministerie van Economische Zaken en Klimaatactie, heeft met succes deze waterstofverbrandingsmotoren ontwikkeld.

Het Unimog-testvoertuig en de rupsband demonstreerden hun prestaties tijdens het rijden, werken en tanken.

De waterstofverbrandingsmotoren in deze prototypes zorgen voor lage emissies en behouden een hoog vermogen voor de aandrijf- en hulpaandrijvingen.

Bij het project waren 18 partners uit de industrie en de wetenschap betrokken, met als doel conventionele dieselmotoren te vervangen door aandrijfsystemen op basis van waterstof.

Na twee jaar ontwikkeling zijn beide voertuigen al getest tijdens het rijden, werken en tanken

De waterstofverbrandingsmotor behoeft slechts kleine aanpassingen en kan op vergelijkbare wijze worden ingezet als de huidige dieselmotor

Het ‘WaVe’-project om twee waterstofverbrandingsmotoren te ontwikkelen is succesvol afgerond

Franziska Cusumano, hoofd van Mercedes-Benz Special Trucks: “Na talrijke testimplementaties, emissiemetingen en technische finetuning zijn we ervan overtuigd dat waterstofverbranding voor werkmachines met hoge vermogenseisen, zowel voor het rijden als voor het aandrijven van hulpaandrijvingen, de moeite waard is , praktisch en zeer emissiearm.”

Mercedes-Benz Special Trucks en Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH presenteerden gezamenlijk hun twee prototypes als onderdeel van het ‘WaVe’-ontwikkelingsproject voor onderzoek naar waterstofverbrandingsmotoren voor speciale voertuigen. Het Unimog-testvoertuig en de rupsband demonstreerden hun rij- en werkprestaties op het Mörtlbauer-fabrieksterrein in Fürstenzell, Beieren. De demonstratie vond plaats aan het einde van het project, gefinancierd door het Duitse federale ministerie van Economische Zaken en Klimaat, waarin Mercedes-Benz Special Trucks en Mörtlbauer samen met 16 andere consortiumpartners twee waterstofverbrandingsmotoren ontwikkelden. Het aandrijfsysteem is al ruim een jaar in gebruik voor diverse tests in de Unimog werktuigdrager. De kiepwagenrupsband werd in het voorjaar van 2024 in gebruik genomen en heeft zich sindsdien ook bewezen in de eerste toepassingsspecifieke tests.

Franziska Cusumano, hoofd van Mercedes-Benz Special Trucks: “Het slotevenement dat samen met onze partner Mörtlbauer op hun terrein werd gehouden, heeft opnieuw aangetoond dat beide voertuigen een ontwikkelingsstatus hebben bereikt waar we zeer tevreden over kunnen zijn, ook al heeft dit project al enkele jaren geduurd. slechts drie jaar na talloze testimplementaties, emissiemetingen en technische afstemming zijn we ervan overtuigd dat waterstofverbranding voor werkmachines met hoge vermogenseisen, zowel voor het rijden als voor het aandrijven van hulpaandrijvingen, de moeite waard, praktisch en zeer emissiearm is. .”

Armin Mörtlbauer, directeur van Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH: "Het feit dat onze rupsvoertuigen en de Mercedes-Benz Special Trucks Unimog eenvoudig kunnen worden bijgetankt met gasvormige waterstof en dat deze voertuigen ook betrouwbaar werken met werktuigen, is het resultaat van de uitstekende samenwerking in Dit onderzoekspartnerschap We hebben deze technologie onderzocht en begrepen. We hebben nu de bijbehorende ervaring en gegevens. Om deze in serieproductie toe te passen, moeten we echter nog verder gaan op deze weg richting waterstofverbrandingsmotoren zijn we klaar om te gaan."

De speciaal omgebouwde Unimog U 430 werktuigdrager vervoerde de rupsband op een dieplader naar het evenement op het bedrijfsterrein van Mörtlbauer. Na een korte rit op eigen spoor demonstreerden de ontwikkelaars vervolgens het tankproces bij een mobiel waterstoftankstation. De Unimog demonstreerde ook de werking van het werktuig met een frontveegmachine van Schmidt.

Bij voertuigen die voor dit soort werk zijn ontworpen, bestaat de uitdaging erin ervoor te zorgen dat het betreffende werktuig tijdens het rijden via een aftakas kan worden bediend. Dit vereist meestal een aanhoudend hoog vermogen. Met de twee voertuigprototypes als voorbeeld toonde het WaVe-projectteam aan dat de waterstofverbrandingsmotor bijzonder geschikt is voor dergelijke toepassingen. Het aandrijfconcept van waterstofverbranding zorgt voor lage emissies tijdens het rijden en werken en zorgt tegelijkertijd voor een constant hoog motorvermogen.

De Unimog en crawler zijn voorzien van een middelzware motor die de experts speciaal hebben omgebouwd voor waterstofaandrijving. Hiervoor werden op maat gemaakte zuigers, een waterstofcompatibel inlaatsysteem en een geoptimaliseerd ontstekingssysteem gebruikt. Bij de waterstofverbranding in de motorruimte van de Unimog en crawler ontstaat water, dat als hete stoom via het uitlaatsysteem wordt afgevoerd.

Op de Unimog bevatten de vier TÜV-gecertificeerde hogedruktanks van 700 bar in totaal ongeveer 13 kilogram gasvormige waterstof. De motor levert zo'n 290 pk/1000 Nm en is daarmee qua vermogen en koppel vergelijkbaar met een 300 pk sterke dieselvariant. Het prototype werd met verschillende hulpstukken gebruikt om inzichten uit het echte gebruik direct in de ontwikkeling te integreren.

De rupsdumper haalt vergelijkbare waarden met zijn waterstofverbrandingsmotor: het motorvermogen is vrijwel identiek en de brandstoftank bevat 14,5 kilogram waterstof bij 700 bar. De rupsband heeft een laadvloercapaciteit van 16 kubieke meter en kan een laadvermogen van 30 ton vervoeren. Met zijn dozerblad en 360 graden draaibare laadbak is deze rupsband flexibel inzetbaar voor het transporteren van los stortgoed.

Het testvoertuig met waterstofverbrandingsmotor is ontwikkeld als onderdeel van het door de overheid gefinancierde project ‘WaVe’. Het project, gefinancierd door het Duitse federale ministerie van Economische Zaken en Klimaatactie, werd gezamenlijk gerealiseerd door 18 partners uit de industrie en de wetenschap en startte in juli 2021. Na een jaar van planning en voorbereiding begonnen de ontwikkelingswerkzaamheden aan de prototypes medio 2022. Het doel van het WaVe-project was om een op waterstof gebaseerd aandrijfsysteem voor werkende machines te ontwikkelen en daarmee de conventionele dieselmotor te vervangen. Er werd aangetoond dat voertuigen en werkmachines op waterstof op zeer vergelijkbare wijze kunnen worden gebruikt als de huidige dieselmotor, met slechts kleine aanpassingen aan de aandrijflijncomponenten.
NJC.© Info DAIMLER Vrachtwagens

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Date de dernière mise à jour : 25/07/2024