Dieselaggregate: Die Letzten ihrer Art
die Weiterentwicklung alternativer Antriebsstränge umgestellt haben, haben sowohl Renault Trucks (1. Bild) als auch der schwedische Hersteller Scania (2. Bild) noch einmal Hand an die Dieseltechnik gelegt –
und die Aggregate deutlich sparsamer gemacht. (FOTO: RENAULT TRUCKS)
Dass der Verbrennungsmotor zumindest mittelfristig noch eine Zukunft hat, bestreitet niemand ernsthaft. Dafür liegen die Hürden auf dem Weg zur (batterie-)elektrischen Traktion jedenfalls im schweren Güterfernverkehr um einiges zu hoch. Reichweite, Ladezeiten und Ladepunkte, Verfügbarkeit an grünem Strom – alles in Arbeit, alles unklar. Irgendwann werden die summenden E-Trucks praxistauglich sein; bis dahin bleibt der Verbrenner erste Wahl. Merke: Dank hochentwickelter Verbrennungs- und Abgasreinigungstechnik ist längst nicht mehr der Energiewandler (Motor) das Hauptproblem, sondern der Energieträger, also der Kraftstoff.
Nicht zuletzt deshalb sind moderne Nutzfahrzeugmotoren seit einigen Jahren nicht mehr allein auf fossile Brennstoffe angewiesen. Wie auch der neue, knapp 13 Liter große Sechszylinder (420 bis 560 PS) von Scania. Designer-Diesel, die sogenannten E-Fuels, taugen ebenso als Energieträger wie hydriertes Pflanzenöl (HVO) oder Biodiesel. Es ist womöglich eine der letzten von Grund auf neu entwickelten Verbrennergenerationen: Scania ersetzt die bisherige 12,7-Liter-Maschine durch eine Neukonstruktion gleichen Hubraums. So bleiben die produktionsrelevanten Eckmaße für den Kolbenhub und die Zylinderbohrung mit 130 x 160 Millimeter identisch zum Vorgänger, doch das war es dann auch schon mit den Gleichteilen: Es wurden keine weiteren Elemente aus der alten Baureihe in die neue übernommen, sagt der Hersteller.
Höhere Verdichtung zählt
Aus technischer Sicht sticht der Übergang von sechs Einzelzylinderköpfen zu einem einzigen DOHC-Bauteil hervor. Die beiden obenliegenden Nockenwellen steuern vier Ventile je Zylinder, das ist gut für schnelle und verlustarme Gaswechsel. Zudem macht diese Auslegung – erstmals bei Scania – eine Motorbremsleistung möglich, die diesen Namen verdient. Vorrangig bleibt gleichwohl die Antriebsleistung. Diese mit möglichst wenig Treibstoffbedarf und geringen Schadstoffemissionen zu produzieren, obliegt dem Brennverfahren. Viel hilft viel, wissen die Ingenieure und setzen das Verdichtungsverhältnis von bisher 18:1 hoch auf 23:1.
Daran angepasst wird der Treibstoff mit der Scania-XPI-Einspritzung fein dosiert in die hochverdichtete Luft injiziert, was am Ende Spitzendrücke bis 250 Bar zur Folge hat. Dass die gesamte Mechanik der daraus resultierenden Höchstbeanspruchung standhalten muss, dürfte klar sein. Aber Scania will mehr: Laut Hersteller konnte die Langzeitstabilität der neue Triebwerksbaureihe um 30 Prozent verbessert werden.
Schwedisch-französisches Update
Erst die Kabine, dann die Maschine – in zwei Etappen bringt Renault seine T-Baureihe auf den neuesten Stand. Nach dem leicht überarbeiteten Fahrerhaus im vergangenen Jahr kommt mit der zulassungsverbindlichen Einführung der Euro-VIe-Norm nun das Triebwerk. Der Hersteller spricht gar von einer neuen Motorengeneration, auch Renaults Konzernkollegen von Volvo haben ein technisch ähnliches Motoren-Update angekündigt.
Bei den Franzosen heißen die neuen Maschinen jetzt DE11 und DE13 (bisher DTi 11/13) und verfügen über weiterentwickelte Technik, die den Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen deutlich senken soll. So kommen Kolben im patentierten Wellendesign (Wave Piston Technology) zum Einsatz, um eine bessere Verbrennung zu ermöglichen. Durch das Umleiten der Flammen in das Zentrum des Brennraums ermöglicht diese Lösung laut Hersteller eine bessere Nutzung des verfügbaren Sauerstoffs und somit eine sauberere Verbrennung.
Renault hat auch an der Verringerung der Reibungsverluste gearbeitet, um die Effizienz zu steigern: Pleuelstangen, Kolben und Kurbelwelle wurden neu konzipiert und die Kurbelgehäuseentlüftung optimiert. Zudem wurden ein neuer Hochleistungs-Kugellager-Turbolader mit verbesserter Reaktionszeit sowie eine Ölpumpe mit variablem Durchfluss und niedrigviskosem Öl entwickelt. Abgerundet werden die Neuerungen an den Motoren durch ein optimiertes Abgasnachbehandlungssystem sowie ein neues Motormanagement. Die Nenndaten für den Hubraum (12,8 Liter), die Höchstleistung (bis 520 PS) und auch für das höchste Drehmoment (bis 2.550 Nm) sind beim neuen Motor identisch zum Vorgänger. Allerdings soll der DE 13 doch um einiges sparsamer laufen als der bisherige DTi.
Renaissance des Turbo-Compound
Ohne Vorgänger im Motorenangebot der Franzosen ist das Turbo-Compound-Triebwerk; Volvo-Kunden können diese Technik unter dem Namen I-Save schon länger kaufen. Der französische DE 13 TC (480 PS und 2.300 bis 2.700 Nm) soll erhebliche Kraftstoffeinsparungen einfahren, ohne dabei die Fahrgeschwindigkeit zu verringern. Wie von Volvo bekannt, wandelt nun auch bei Renault eine zweite, dem Turbolader nachgeschaltete Turbine die Restenergie der Abgase in mechanische Energie um und überträgt sie direkt auf die Kurbelwelle.
Die Turbo-Compound-Technik ermöglicht daher ein höheres Drehmoment bei niedrigeren Motordrehzahlen. Folge: Auf schnellen Strecken – und bei Nutzung des GPS-Geschwindigkeitsreglers – kann eine konstante Geschwindigkeit gehalten werden, ohne dass ein Herunterschalten notwendig ist. Das spart Kraftstoff. Wie groß der Vorteil ist, wird eine Testfahrt auf der Messstrecke zeigen. (ben)
