Daimler Truck: Projeto de desenvolvimento bem-sucedido para motores a combustão a hidrogênio

A Mercedes-Benz Special Trucks e a Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH apresentaram em conjunto seus dois protótipos como parte do projeto de desenvolvimento “WaVe” para pesquisar motores a combustão a hidrogênio para veículos especiais. O veículo de teste Unimog e o trator de esteira demonstraram seu desempenho em operação de direção e trabalho nas instalações da fábrica da Mörtlbauer em Fürstenzell, Baviera.

A demonstração ocorreu no final do projeto financiado pelo Ministério Federal de Assuntos Econômicos e Ação Climática da Alemanha, no qual a Mercedes-Benz Special Trucks e a Mörtlbauer desenvolveram dois motores de combustão a hidrogênio junto com outros 16 parceiros do consórcio. O sistema de acionamento já está em uso há mais de um ano para vários testes no transportador de implementos Unimog. O caminhão basculante de esteira foi colocado em operação na primavera de 2024 e, desde então, também se provou em testes iniciais específicos da aplicação.

Franziska Cusumano, Chefe da Mercedes-Benz Special Trucks: “O evento final realizado junto com nosso parceiro Mörtlbauer em suas instalações demonstrou mais uma vez que ambos os veículos atingiram um status de desenvolvimento com o qual podemos ficar muito satisfeitos, embora este projeto tenha sido executado por apenas três anos. Após inúmeras implantações de teste, medições de emissão e ajustes técnicos finos, estamos convencidos de que a combustão de hidrogênio para máquinas de trabalho com altos requisitos de potência, tanto para dirigir quanto para alimentar acionamentos auxiliares, vale a pena, é prática e tem emissões muito baixas.”

O transportador de implementos Unimog U 430 especialmente convertido transportou o trator de esteiras em um carregador baixo para o evento nas instalações da empresa Mörtlbauer. Após uma curta viagem em seus próprios trilhos, os desenvolvedores demonstraram o processo de reabastecimento em um posto de abastecimento de hidrogênio móvel. O Unimog também demonstrou a operação do implemento com uma varredora montada na frente da Schmidt.

Com veículos projetados para esse tipo de trabalho, o desafio é garantir que o respectivo implemento possa ser operado por meio de uma tomada de força ao dirigir. Isso geralmente requer alta potência de saída sustentada. Usando os dois protótipos de veículos como exemplo, a equipe do projeto WaVe demonstrou que o motor de combustão de hidrogênio é particularmente adequado para tais aplicações. O conceito de propulsão da combustão de hidrogênio garante baixas emissões ao dirigir e trabalhar,ao mesmo tempo que mantém um desempenho do motor consistentemente elevado.

Sob o capô dos veículos protótipos

O Unimog e o crawler são equipados com um motor de médio porte que os especialistas converteram especialmente para propulsão a hidrogênio. Para esse propósito, pistões personalizados, um sistema de admissão compatível com hidrogênio e um sistema de ignição otimizado foram usados. A combustão de hidrogênio no compartimento do motor do Unimog e do crawler produz água, que é descarregada como vapor quente pelo sistema de exaustão.

No Unimog, os quatro tanques de alta pressão de 700 bar certificados pela TÜV contêm cerca de 13 kg de hidrogênio gasoso no total. O motor fornece cerca de 290 cv / 101 m.kgf de torquq, tornando-o comparável a uma variante a diesel de 300 cv em termos de potência e torque. O protótipo foi operado com vários acessórios diferentes para incorporar insights do uso na vida real diretamente no desenvolvimento.

O dumper de esteira atinge valores semelhantes com seu motor de combustão de hidrogênio: a saída do motor é quase idêntica, e o tanque de combustível comporta 14,5 kg de hidrogênio a 700 bar. O dumper de esteira tem uma capacidade de caçamba de 16 metros cúbicos e pode transportar uma carga útil de 30 toneladas métricas. Com sua lâmina de escavadeira e corpo giratório de 360 ​​graus, este dumper de esteira pode ser usado de forma flexível para transportar material a granel solto.

O projeto de desenvolvimento “WaVe” 

O veículo de teste com motor de combustão de hidrogênio foi desenvolvido como parte do projeto “WaVe” financiado publicamente. O projeto, financiado pelo Ministério Federal de Assuntos Econômicos e Ação Climática da Alemanha, foi realizado em conjunto por 18 parceiros da indústria e da ciência e começou em julho de 2021. Após um ano de planejamento e preparações, o trabalho de desenvolvimento dos protótipos começou em meados de 2022. O objetivo do projeto WaVe era desenvolver um sistema de acionamento baseado em hidrogênio para máquinas de trabalho e, assim, substituir o motor diesel convencional. Foi demonstrado que veículos e máquinas de trabalho movidos a hidrogênio podem ser usados ​​de maneiras muito semelhantes ao motor diesel atual, com apenas pequenas modificações nos componentes do trem de força.

Imagens: Daimler Truck AG