La batalla por el hidrógeno se intensifica en LAMMA
Hubo un tiempo en el que todo lo que se hablaba de una alternativa al motor de combustión interna (ICE) se centraba en los vehículos propulsados por baterías, ya fueran automóviles o camiones.
Sin embargo, después de varios años de intentar hacer que los vehículos eléctricos funcionen tan bien como aquellos a los que pretenden reemplazar, existe una creciente conciencia de que la gestión de la energía en forma de electricidad no puede satisfacer las demandas de la maquinaria moderna tan bien como pueden hacerlo otros combustibles.
La promesa de mejores baterías con mayor capacidad y menos peso no se ha materializado, por lo que el campo se está dejando a las baterías de iones de litio, y todos los problemas que ahora se asocian con ellas.
No sorprende entonces que la atención se esté dirigiendo a combustibles alternativos para hacer funcionar los vehículos ICE, en lugar de reemplazar todo el motor.
Seguir esta ruta tiene la gran ventaja de conservar todos los componentes del tren motriz y del motor si el combustible es un sustituto directo del diésel, aunque existe cierta incertidumbre sobre si combustibles como el aceite vegetal hidrotratado (HVO) estarán disponibles. en cantidades suficientes.
El hidrógeno emerge como pionero
El hidrógeno es otro combustible del que cada vez se habla más, y dos empresas en particular destacaron en LAMMA sus últimos motores, configurados para funcionar con gas.
Los fabricantes afectados fueron JCB , que promueve con entusiasmo el hidrógeno desde hace algún tiempo, y Kubota , una empresa que vende sus motores a muchos otros fabricantes de equipos originales y, por tanto, está adoptando un enfoque más amplio y modesto hacia los combustibles alternativos.
Ambas empresas han adoptado un enfoque similar con respecto al uso del hidrógeno, en el sentido de que han adoptado motores existentes en lugar de construir nuevos.
Los extremos inferiores se han mantenido iguales, aunque se han cambiado los anillos de pistón superiores de los motores JCB.
El inyector de hidrógeno está situado justo encima de las válvulas de admisión y se alimenta desde un riel común en el motor Kubota.
La mayor parte del trabajo se ha realizado adaptando el colector de inducción, colocando bujías en el cabezal y haciendo que todo funcione en conjunto.
JCB se apresura a señalar que una de las razones por las que el hidrógeno ha tardado tanto en adoptarse es porque los primeros intentos de convertir a los grandes consumidores de gasolina en Estados Unidos simplemente lo alimentaron a través de un carburador.
Tecnología al rescate
Tanto esta empresa como Kubota han utilizado tecnología moderna de sincronización e inyección para introducir hidrógeno en la corriente de aire justo cuando ingresa al cilindro, en un método conocido como portabilidad.
Se afirma que esto garantiza una mezcla perfecta de aire y gas en la carrera de inducción, lo que permite una combustión rápida en el momento adecuado, un momento que requiere el uso de una bujía en lugar de depender de la compresión para encender el combustible.
Las bujías ahora se ubican donde residían los inyectores.
De lo que ninguna de las compañías está dispuesta a hablar demasiado en este momento es de los parámetros operativos reales de sus respectivos motores.
JCB nos dice que se reduce la temperatura de funcionamiento del motor, evitando así la creación de óxidos de N (NOx), pero no se divulga la relación de compresión exacta.
Sin NOx
Esta eliminación de las emisiones de NOx elimina la necesidad de cualquier tratamiento de los gases de escape, por lo que los motores tienen un coste unitario menor, son más ligeros y necesitan menos espacio.
Mientras tanto, Kubota ahora se complace en hablar sobre la potencia específica de su unidad, que es de 114 hp, anunciada por primera vez en Conexpo 2023 en marzo del año pasado.
Es una unidad de 3,8 litros que se ha adaptado para funcionar con varios combustibles alternativos, lo que brinda a la empresa un grado de flexibilidad que es esencial para un proveedor de motores para una gran cantidad de empresas OEM, cada una de las cuales enfrenta diferentes legislaciones y disponibilidad de combustible en varias partes. del mundo
Sin embargo, todavía se depende de la reducción catalítica selectiva (SCR) como tratamiento de escape, lo que indica que Kubota no ha realizado ninguna alteración importante en las características de combustión del motor.
Adaptarse al hidrógeno
La adaptación al hidrógeno es otra variante de la serie de motores WG, siendo el WG3800 el más grande de ellos.
Fue desarrollado en conjunto con Denyo, una empresa líder en grupos electrógenos en Japón.
Al ser estacionarios, los grupos electrógenos son una aplicación ideal para el hidrógeno, ya que es un gas muy difícil de almacenar y alimentar a un motor.
Al ser la molécula más pequeña, puede atravesar muchos sellos y uniones de tuberías estándar.
Sin embargo, según Daniel Grant, director de la división de motores Kubota en Europa, los sistemas de combustible son ahora lo suficientemente robustos para tractores y vehículos de construcción, aunque aún no se ha creado la infraestructura para la producción y distribución.
La mayor parte del trabajo de desarrollo de motores de hidrógeno se centra en la cabeza.
Las piezas retenidas, como el bloque, están pintadas de verde en la unidad JCB.
Una de las principales críticas a los motores de combustión de hidrógeno es que son mucho menos eficientes que las pilas de combustible de hidrógeno, que no comparten las mismas pérdidas de energía térmica.
Entonces, cabría preguntarse, ¿por qué Kubota y JCB, entre otros, han seguido adelante por la ruta de la combustión? La respuesta simple es el costo.
Quienes respaldan las pilas de combustible tienden a pasar por alto el coste de lo que proponen.
Las pilas de combustible son caras de fabricar debido al catalizador de platino vital para su función, y ese catalizador necesitará ser reemplazado durante toda la vida útil de la pila.
Vehículos eléctricos con tanques
Los vehículos que funcionan con pilas de combustible son básicamente vehículos eléctricos con tanques de hidrógeno en lugar de baterías.
Tendrán un tren motriz novedoso, que necesitará una nueva infraestructura de servicio, algo que no será barato de implementar.
Los vehículos ICE de hidrógeno conservarán gran parte de lo que ya es familiar para el personal de servicio, con sólo una capacitación adicional sobre el sistema de combustible, un gasto que se absorberá más fácilmente.
Es por estas razones que la combustión de hidrógeno se considera ahora una alternativa, en lugar de las pilas de combustible, pero eso puede cambiar si se desarrollan catalizadores más baratos, un área de investigación en curso.
Tanto JCB como Kubota están impulsando esta alternativa con entusiasmo, ya que ninguno de los dos cree que las baterías sean la respuesta completa para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles, un sentimiento que ahora prevalece en toda la industria de tractores y maquinaria.
Otras empresas que trabajan en el motor de hidrógeno son TAFE , que mostró un tractor de 55 CV en Agritechnica, aunque no se dieron detalles, mientras que Cummins está trabajando en motores más grandes, uno de los cuales ya desarrolla 290 CV.
30-1-24--J.Robert
ir.
