Auf dem Tech Day 2018 präsentiert FPT Industrial ein innovatives Erdgasmotorenkonzept für Schwerlastfahrzeuge

Jeder Motorhersteller sieht sich heute vor die Herausforderung gestellt, umweltfreundliche Produkte zu entwickeln. FPT Industrial hat es sich zum Ziel gesetzt, die Luftqualität zu verbessern und die Auswirkungen des Schwerlastverkehrs auf den Klimawandel zu reduzieren. Daher hat das Unternehmen den Cursor 13 NG EVOentwickelt, der auf dem Tech Day 2018 zu sehen sein wird.

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Bei Erdgasmotoren ist FPT Industrial führend: In den letzten 20 Jahren hat das Unternehmen weltweit mehr als 40.000 NG-Motoren (NG = natural gas) verkauft. Ausgehend von dieser langjährigen Erfahrung wollte FPT Industrial ein Verfahren zur Direkteinspritzung für die nächste Generation an gasbetriebenen Schwerlastfahrzeugen entwickeln. Am Ende dieser Entwicklungsarbeit steht der Cursor 13 NG EVO, ein benutzerfreundlicher, monovalenter Erdgasmotor, der ganz ohne Dieseltank oder Harnstoff-Einspritzung auskommt. Außerdem verfügt er über ein einfaches Abgasnachbehandlungssystem in Form eines 3-Wege-Katalysators. Ein Dieselpartikelfilter, ein SCR-System oder eine Abgasrückführung sind nicht erforderlich.

Der neue Fremdzündungsmotor zeichnet sich durch eine bessere Bremswirkung, ein höheres Drehmoment, eine optimierte Nennleistung und niedrigere Schadstoffemissionen aus. Letztere konnten im Vergleich zu einem herkömmlichen Erdgasmotor um 10% gesenkt werden. In Tests erreichte der Erdgasmotor von FPT Industrial eine Leistung von 370 kW bei 1.900 U/min und 2.200 Nm bei 1.000 U/min. Auch der Kraftstoffverbrauch lag bei den meisten Betriebsarten deutlich unter der Zielmarke von 200g/kWh. Insgesamt erreicht der Cursor 13 NG EVO einen Wirkungsgrad von 41%.

Um diese Werte erreichen zu können, wurde der Cursor 13 NG EVO mit einigen speziellen Komponenten ausgestattet. So kamen unter anderem ein modernes Simulationstool zum Einsatz, um die Hardware entsprechend auswählen und optimieren zu können, außerdem ein Einzylindermotor für Test- und Kalibrierungszwecke. Zu den Hauptmerkmalen des neuen Antriebs gehört ein ganz besonderer Zylinderkopf mit einer an einem Ende pultdachförmigen Brennkammer und speziellen Ansaugöffnungen, die eine optimale Fremdzündung fördern sollen. Zudem sollen durch die Kraftstoff-Direkteinspritzung eine höhere spezifische Motorleistung und eine bessere und flexiblere Steuerung des Kraftstoffgemischs erreicht werden. Dies wiederum führt bei kurzzeitigen Einsätzen zu einer Verringerung der Gesamtemissionen und trägt zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei. Darüber hinaus verfügt der Cursor 13 NG EVO über eine Hochdruck-Abgasrückführung, mit dem sich Drosselverluste bei Teillast reduzieren lassen. Und schließlich wurde der Cursor 13 NG EVO mit einem variablen Ventilsteuerungssystem ausgestattet, bei dem die Ein- und Auslassnockenwellen relativ zur Kurbelwelle verschoben werden können. Dadurch können die besten Phasenbedingungen realisiert und in jedem Betriebszustand ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad sowie ein niedriger Turbulenzgrad erreicht werden. Und dies führt letztlich zu einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs.

Erdgasmotoren von FPT Industrial für Fahrzeuge des Personen- und Güterverkehrs

Auf dem Tech Day 2018 präsentiert FPT Industrial auch sein Angebot an Erdgasmotoren für Fahrzeuge des Personen- und Güterverkehrs. Für dieses Marktsegment werden heue zahlreiche Motoren mit einem Hubraum von 3,0 bis 12,9 Litern und einer Leistung von 100 bis 338 kW angeboten. Damit eignen sie sich gleichermaßen für kleine Lieferwagen und mittelgroße Transporter, Busse und Lkw.

Erdgas ist nicht nur ein besonders umweltfreundlicher Kraftstoff, sondern auch noch einfach einzusetzen und kostengünstig. Gasmotoren überzeugen durch überschaubare Gesamtbetriebskosten und niedrige Kraftstoffkosten, bieten aber gleichzeitig alle Vorteile herkömmlicher Verbrennungsmotoren. So erweisen sie sich beispielsweise als sehr zuverlässig. Als besonders umweltfreundlich gilt Erdgas deshalb, weil das synthetische Methan auch bei der Zersetzung von Biomasse entsteht und somit aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt werden kann. So gewonnenes Methan ist nahezu klimaneutral.

Alle Erdgasmotoren von FPT Industrial funktionieren nach dem Prinzip der stöchiometrischen Verbrennung. Das Unternehmen setzt diese Technologie bereits seit über 20 Jahren ein. In dieser Zeit hat sich gezeigt, dass sich die Abgasnormen Euro-6 mit diesem Verfahren einfach und kostengünstig erfüllen lassen. Die Motortechnologie von FPT Industrial ist äußerst flexibel: Jeder Erdgasmotor aus dem Unternehmensangebot kann sowohl mit komprimiertem Erdgas (CNG-Compressed Natural Gas) als auch mit Flüssiggas (LNG - Liquefied Natural Gas) ab einer Methanzahl von 70 oder Biomethan betrieben werden.

Cursor 13 NG

Der Cursor 13 NG wurde speziell für den Fernlastverkehr entwickelt und 2017 eingeführt. Er ist der leistungsstärkste monovalente Erdgasmotor, der derzeit auf dem Markt erhältlich ist und liefert zuverlässig eine maximale Leistung von 338 kW (460 PS) bei 1900 U/min und ein maximales Drehmoment von 2000 Nm bei 1100 U/min.

Der Motor stößt 9% weniger CO2 aus als ein herkömmlicher Dieselmotor. Kommt Biomethan zum Einsatz, kommt es sogar kaum noch zu einem nennenswerten CO2-Ausstoß. Im Vergleich zu Dieselmotoren, die der Euro-6-Norm entsprechen, konnten die Feinstaubemissionen mit dem Cursor 13 NG um 98% und die Stickstoffemissionen um 48% reduziert werden. Darüber hinaus können gegenüber dem für den Fernlastverkehr entwickelten Dieselmotor des Typs Cursor 460 PS Kraftstoffeinsparungen von 30-40% realisiert werden.

Durch den Einsatz eines kompakten und wartungsfreien Abgassystems erweist sich die stöchiometrische Verbrennungstechnik als äußerst platzsparend. Somit vergrößert sich die effektive Nutzlast des LKW und es können größere Kraftstofftanks installiert werden, um die Reichweite zu erhöhen