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IAA Nutzfahrzeuge Daimler Trucks stellt neue Motoren vor

| Autor / Redakteur: Wolfgang Pester / Thomas Günnel

Daimler Trucks setzt Akzente auf der IAA Nutzfahrzeuge in Hannover mit drei Motorbaureihen für schwere Lkw. Diese sollen bis zu fünf Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen.

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Daimler Trucks hat auf der IAA Nutzfahrzeuge in Hannover drei Motorbaureihen für schwere Lkw vorgestellt.
Daimler Trucks hat auf der IAA Nutzfahrzeuge in Hannover drei Motorbaureihen für schwere Lkw vorgestellt.
(Bild: Daimler)

Daimler Trucks hat auf der IAA Nutzfahrzeuge neue Motoren für schwere Lkw vorgestellt. Darunter ist die neue Generation des „kleinen“ Reihensechszylinder OM 470, mit jetzt fünf Leistungsstufen von 240 kW/326 PS bis 335 kW/456 PS. Ob OM 470, OM 471 oder OM 473 – sie gehören zur Motorisierung auch des neuen Mercedes-Benz Actros, der in der vierten Generation auf der Messe seine Premiere feiert.

Beim OM 473 mit 15,6 l Hubraum reduziert sich der Kraftstoffverbrauch bis drei Prozent, beim OM 471 mit 12,8 l Hubraum bis sechs Prozent. Die neue Generation des 10,7-l-Reihensechszylinder OM 470 verbraucht bis fünf Prozent weniger als ihre Vorgängerin und hat mit fünf Leistungsstufen eine mehr als vormals. Sie reichen von 240 kW/326 PS bis 335 kW/456 PS (jeweils bei 1.600 U/min) und stellen das maximale Drehmoment von 1.800 Nm bis 2.200 Nm bei 1.100 U/min bereit. Mit den Leistungen und Drehmomenten decke der Motor laut Dietz eine breite Spanne für den schweren Verteilerverkehr, den Fernverkehr sowie den Bauverkehr im schweren Solo- sowie im Zugbetrieb ab. Mit der fünften Leistungsstufe, der neuen 335-kW-Spitzenausführung, erreicht der OM 470 sogar das Spektrum des OM 471, der gleichsam weiterentwickelt mit einer neuen fünften Leistungsstufe mit maximal 390 kW/530 PS an die größte Baureihe OM 473 anschließt.

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Maximal 2.700 bar Einspritzdruck

Die neue Generation des Mercedes-Benz OM 470 profitiert von technischen Kniffen der Weiterentwicklung des OM 471 – sie wurden bei ihm bereits 2015 realisiert – als auch von typeigenen Entwicklungen. So hat der kompakte Sechszylinder alle Merkmale des größeren OM 471: robuste Bauweise, stabile Stahlkolben, zwei oben liegende Nockenwellen sowie asymmetrischer Abgasturbolader, leistungsstarke Motorbremse und das Einspritzsystem X-Pulse. Der OM 470 mit der 335-kW-Topvariante bietet gegenüber dem OM 471 mit 330 kW/449 PS und dessen betont bulligem Charakter bei niedrigsten Drehzahlen ein leichtes Leistungsplus ab mittleren Drehzahlen und vor allem einen Gewichtsvorteil von rund 150 kg.

Anders als beim OM 471 wird der Diesel beim OM 470 weiter per Siebenlochdüse in den Brennraum injiziert. Ihre neue Bauweise ermöglicht jedoch einen größeren Durchfluss. Mit dem erhöhten Druck im Common-Rail-System von 900 bar auf 1.160 bar (wie im OM 471) spritzt das X-Puls-System der zweiten Generation mit der Druckverstärkung im Injektor den Diesel nun mit maximal 2.700 bar in die neue omegaförmige Mulde des Kolbens. Das Verdichtungsverhältnis wurde im Vergleich zum OM 471 um ein bar auf 18,5 bar erhöht und die Rate der Abgasrückführung reduziert. Das habe den Kraftstoffverbrauch bis zu fünf Prozent gesenkt, so die Ingenieure.

Turbo mit asymmetrischem Gehäuse

Beatmet wird der OM 470 vom hauseigenen Turbolader mit asymmetrischem Turbinengehäuse und fester Geometrie über eine Ladeluftkühlung. Der Vorteil der asymmetrischen Flutung: Das Abgas der Zylinder vier bis sechs strömt direkt zur Turbine, ohne Verluste durch die Abgasrückführung. Nur die Zylinder eins bis drei sind mit dem Kanal zur Abgasrückführung (AGR) verbunden. Wobei eine weit nach vorn verlegte Klappe im Abgaskrümmer jetzt die Verteilung der Abgase in den Brennraum reguliert. Dies sicher die stufenlose und sehr präzise Verteilung des Abgases. Sowohl die AGR-Rate als auch die Abgasflut zum Turbolader lassen sich so entsprechend den Betriebskennlinien des Motors steuern. Die stufenlos regelbare AGR-Klappe eröffnet darüber hinaus eine neue Bandbreite der Asymmetrie: Exakt nach Bedarf werden die Abgase der drei Spenderzylinder zwischen null und 100 Prozent der Verbrennung zugeführt – laut Hersteller ist das einzigartig im Motorenbau. Die AGR-Klappe steuere damit nicht nur den Abgasstrom zur Abgasführung, sondern auch den Turbolader.

Ebenfalls neu ist die asymmetrische Einspritzung beim OM 470. Je nach aktueller Last und dem Anteil der Abgasrückführung kann bei ihr die Dieselmenge in den Zylindern eins bis drei stufenlos zurückgenommen und gleichzeitig in den Zylindern vier bis sechs erhöht werden. Anders als im normalen Motorbetrieb erhalten alle sechs Zylinder nicht die identische Kraftstoffmenge, sondern sie wird im Extremfall für die ersten drei Zylinder bis auf null reduziert, während die anderen drei Zylinder wie unter Volllast arbeiten. Diese Strategie verhindere laut Mercedes-Benz eine unvollständige Verbrennung mit entsprechend hohem Anteil von Rußpartikeln im Abgas. Beim OM 470 würden sämtliche Stellgrößen vorgesteuert betrieben, was zu einem optimalen Wirkungsgrad ohne den Umweg über einzelne Regelungen und deren Kombination führe und neben der Zuverlässigkeit nochmals die Effizienz steigere.

Optimierte Motoröle

Alle Reihensechszylinder der drei Baureihen profitieren von Effizienzmaßnahmen. Dazu gehören neue vollsynthetische Mehrbereichs-Leichtlauföle unterschiedlicher Viskositätsklassen (0W-30 bis 5W-40). Jedoch finden nun Motorenöle mit einer abgesenkten HTHS-Viskosität Verwendung (HTHS = High Temperatur High Shear, die dynamische Viskosität, gemessen bei 150 °C und unter hohen Scherkräften). Beim Zwölfganggetriebe PowerShift 3 führte die Weiterentwicklung zu 50 Prozent weniger Reibleistungsverlusten und zur extremen Steigerung des ohnehin hohen Wirkungsgrads, der jetzt nahezu bei 100 Prozent liegt. Dabei haben die Ingenieure die Oberflächen der Zahnradflanken in der Vorschaltgruppe durch Polieren so weit optimiert, dass der Traganteil auf 95 Prozent stieg und damit kaum Gleitreibung entsteht.

Das Polieren der Zahnflanken mit einer neu entwickelten Fertigungsmaschine setzt laut Daimler branchenweit einen neuen Standard. Branchenweit eine Premiere ist auch die verwendete Klauenschaltung für die Nachschaltgruppe des „PowerShift 3“. Ohne Synchronisierung, nur durch einen kurzen gezielten Gasstoß des Motors wird automatisch heruntergeschaltet. Dies verringere laut Hersteller vor allem den Verschleiß, beschleunige die Schaltung zwischen den Gängen sechs und sieben und senke das Gewicht.

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Verbrauch sinkt über die Jahre

Wie weit die Motorenentwicklung bei schweren Lkw in den vergangenen Jahren bereits gegangen ist, haben zertifizierte Vergleichsfahrten der Prüforganisation Dekra gezeigt. Drei Mercedes-Benz-Lkw der Baujahre 1996, 2003 und 2016 waren dazu im August 2016 auf der Teststrecke der Fachzeitschrift „Lastauto Omnibus“ unterwegs. Nach 1.536 km Messfahrten im Testbetrieb bei anspruchsvoller Topografie und einem Testgewicht von 40 Tonnen ermittelten die Prüfer folgende Ergebnisse: Der 20 Jahre alte Mercedes-Benz SK vom Typ 1844 verbrauchte 40,8 l je 100 km; der Actros 1846 Euro III mit 37,4 l je 100 km exakt 3,4 Liter weniger und der aktuelle Actros 1845 Euro VI kam auf 31,9 l je 100 km – bei identischer Fahrleistung.

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