A principios de este mes, la empresa austriaca de tecnología de movilidad AVL confirmó los resultados de la simulación de su prototipo de motor de carreras de hidrógeno turboalimentado de 2,0 litros, que produce más de 200 caballos de fuerza por litro. AVL utiliza un sistema de inyección de agua junto al turbocompresor para suavizar la combustión para lograr una combustión más segura y una mayor potencia de salida, y hasta ahora el sistema está funcionando bien.
Gran parte del debate en torno al hidrógeno en los vehículos se ha relacionado con los sistemas de propulsión eléctricos de pila de combustible, pero los motores de combustión interna de hidrógeno poco a poco están entrando en un debate serio. Sin embargo, incluso en un entorno de deportes de motor donde no existe una infraestructura de abastecimiento de hidrógeno en las carreteras, los motores impulsados por hidrógeno no están exentos de obstáculos.
Como señala AVL, los motores de combustión interna de hidrógeno típicos tienen un rendimiento menor debido a una combustión incompleta y una mayor relación aire-combustible. Si bien la combustión pobre mejora la economía de combustible y reduce las emisiones, también da como resultado una reducción de la potencia, lo que es particularmente problemático para los motores de carreras.
Cuando AVL anunció el año pasado que su división de carreras AVLRacetech estaba desarrollando un motor de carreras de hidrógeno, explicó que el diseño utilizaría un sistema de inyección de agua para aumentar la potencia. La compañía dice que su sistema inteligente de inyección de agua PFI inyecta agua en el tracto de admisión del motor, evitando así la posibilidad de un encendido prematuro y reduciendo la relación aire-combustible desde una combustión pobre hasta un nivel de combustión estable. Un sistema turbo de válvula de descarga proporciona aire.
El sistema de configuración de AVL resuelve el problema de la combustión pobre y el bajo rendimiento que conlleva, permitiendo que los motores de combustión interna de hidrógeno produzcan más potencia. Las pruebas este mes de un prototipo de motor turboalimentado de cuatro cilindros y 2.0 litros confirmaron los valores máximos de las simulaciones anteriores de AVL, que producían 410 hp (302 kW) a 6500 rpm y una potencia total de 369 lb-pie (500 Nm) entre 3000 y 4000 rpm. AVL ha declarado que una potencia de aproximadamente 201 caballos de fuerza (150 kilovatios) por litro haría que el motor fuera competitivo en las clases de competencia modernas cercanas a la producción.
"Los resultados obtenidos con nuestro motor de carreras H2 demuestran que podemos utilizar esta tecnología para ofrecer un paquete muy competitivo", dijo la directora de AVL Motorsport, Ellen Lohr, después de la prueba. "La ambición de AVLRacetech es llevar el deporte del motor hacia un futuro sostenible. Con el desarrollo del primer motor de carreras desarrollado bajo nuestro propio nombre, estamos un paso más cerca de hacer realidad esta visión".
La combustión de hidrógeno no libera emisiones de carbono, pero aún así libera óxidos de nitrógeno (NOx), especialmente a niveles de combustión constantes; los motores de mezcla pobre ayudan a reducir estas emisiones. Entonces, si bien las celdas de combustible de hidrógeno son un enfoque más limpio y de cero emisiones, AVL cree que los motores de combustión de hidrógeno en última instancia resultarán más económicos para los equipos de carreras debido a la transición más simple de los motores de gasolina a los de combustión de hidrógeno. Y también tendrán todo el ruido mecánico y la sensación del automovilismo clásico.
El siguiente paso de AVL será probar la unidad turbo H2 de 2.0 litros en un auto de carreras real en la pista.