Mercedes-Benz Mannheim (Bilde: Per Erlien Dalløkken)
FØRST MED EURO VI: Her i Hall 150 på Mercedes-Benz' motorfabrikk i Mannheim startet sluttmonteringen av OM 471-motorene i mars. (Bilde: Per Erlien Dalløkken)

Kvitter seg med NOx og partikler

Nye utslippskrav

  • Euro V trådte i kraft i oktober 2008, mens Euro VI innføres i januar 2013 for nye modeller, og året etter for alle tunge kjøretøy som selges
  • Det skilles mellom utslippskravene for personbiler. Disse nummereres, 1–6 etc., mens det benyttes romertall til utslippskravene for nyttekjøretøy, altså I-VI
  • Mens utslipp for personbiler måles i vekt og distanse (g/km), måles det for nyttekjøretøy i vekt og energiuttak (g/kWh)


MANNHEIM: To år før Euro VI trår i kraft, er det om å gjøre for de store motorprodusentene å være først med motorer som takler de nye utslippskravene.

Den konkurransen vant Mercedes-Benz som i mars presenterte sin nye generasjon lastebilmotorer. Men det måtte målfoto til. Det gikk bare et par uker før konkurrenten Scania var på banen med sine nye motorer som oppfyller Euro VI-normen.

Det første medlemmet i MBs nye motorfamilie er OM 471 – en 12,8-liters rekkesekser som yter 310–375 kW og et maksimalt dreiemoment på 2100–2500 Nm.





Euro VI-kravene

Det er først og fremst strengere krav til NOx-utslipp som kjennetegner det nye utslippsregimet. Fra 2 gram NOx per kilowattime i Euro V til 0,4 g/kWh i Euro VI.

I tillegg skjerpes grensen for partikkelutslipp fra 0,2/0,3 gram partikkelmasse per kWh (avhengig av testsyklus) til 0,1 g/kWh. Kravet til partikkelantall er 6 x 10¹¹ partikler/kWh. Det tilsvarer 600 milliarder partikler per kWh.

Én kilowattime tilsvarer cirka et halvt minutts kjøring på motorvei for et 40 tonns vogntog. I inneværende utslippsregime kontrolleres ikke partikkelantallet. Men ifølge industrien vil reduksjonen fra Euro V til VI sannsynligvis ligge rundt 99 prosent.

Mercedes-Benz Mannheim
NY STOLTHET: Stefan Buchner (t.h.) og dr. Elmar Böckenhoff har det øverste ansvaret for utviklingen av nye drivlinjer for de tyngste kjøretøyene i Daimler-konsernet. Per Erlien Dalløkken

Etter USA og Japan

– Vi møter krav fra flere hold. På den ene siden er myndighetskrav om mindre utslipp. På den andre siden står operatører og sjåfører som ønsker kraftige motorer med god trekkraft og lavt drivstofforbruk kombinert med generelt god økonomisk effektivitet. Dette er drastiske kutt, men vi skal likevel klare å komme enda bedre ut enn vår mest effektive Euro V-motor, OM501, sier Georg Weiberg som er utviklingssjef for lastebiler i Mercedes-Benz.

Selskapet har brukt 1,4 milliarder euro på utviklingen av den nye motorfamilien, men dette er delt på flere markeder og applikasjoner:

Den nye generasjonen tunge MB-motorer deler mye av teknologien i motorene som allerede benyttes hos datterselskapene Fuso i Japan og DTNA i USA.

Utslippskravene i disse markedene har nemlig siden i fjor vært på linje med det EU innfører først om to år, gjennom kravene i EPA10 for Nord-Amerika og Post NLT i Japan.





X-pulse

Å lage motorene renere og mer effektive handler om optimalisering av både forbrenningsfasen og etterbehandlingen av avgassene.

Til førstnevnte har MB og Daimler utviklet et nytt, helelektronisk innsprøytningssystem. En common rail med trykkforsterker som de kaller X-pulse. Maksrykket i fellesrøret er 900 bar, som i de forskjellige dysene akkumuleres til opp til 2100 bar. Potensialet til X-pulse er ifølge MB et innsprøytningstrykk på 2500 bar i kommende utgaver i OM 47x-serien.

Hver forbrenningssyklus kan ha to forhåndsinnsprøytninger for trykket gradvis bygges opp til hovedinnsprøytningen og deretter to etterinnsprøytninger der den ene forbrenner det meste av partiklene og den andre regenererer partikkelfilteret. Det finnes naturligvis mengder med variasjoner avhengig av forskjellige parametre, for eksempel belastningen på motoren.

På etterbehandlingssida er det partikkelfilter som er nytt fra Euro V-motorene. Forrige generasjons katalysatorteknologi (SCR) med innblanding av AdBlue videreføres. Her tilsettes urealøsningen den varme dieselavgassen før den går inn i katalysatoren der nitrogenoksidene brytes ned til nitrogen og vann.

Den nye OM-serien har også en nyutviklet trestegs avgassbrems på 400 kW med meget rask respons (under 150 ms).

Mercedes-Benz Mannheim
INNSPARING: Her monteres kamakslene til OM 47x-serien. Dette er de første nyttekjøretøymotorene som benytter kamaksler med påmonterte knaster. Per Erlien Dalløkken

Smelteverk og sluttmontering

– En effektiv motor må bygges effektivt også, sier Weiberg.

Motorfabrikken til Mercedes-Benz i Mannheim produserer alle MB- og Fuso-motorer i tillegg til mange av komponentene som Detroit Diesel bruker i sine motorer for det amerikanske markedet. I Mannheim har MB en integrert produksjonsprosess med alt fra smelting og støping til komponentproduksjon og til slutt ei sluttmonteringslinje.

En utfordring med de nye Euro VI-motorene er at ekstra teknologi og kjøling også medfører ekstra vekt. Cirka 200 kilo ekstra, innrømmer Scania, mens Mercedes-Benz ikke vil røpe hvor mye den nye generasjonen har lagt på seg.

Imidlertid gjøres det grep for å holde vekta nede. MB er først ute med å benytte kamaksler med påmonterte knaster på en motor beregnet på tunge kjøretøy. Her spares 50 prosent vekt og 30 prosent kostnader sammenlignet med en kamaksel freset i ett stykke, takket være mindre godstap i maskineringen.





1,2 millioner kilometer

– Hjertet i alle kjøretøy er motoren. Og våre er som hos maratonløpere, sier Stefan Buchner som er sjef for drivlinjer og anskaffelser i Daimler Trucks and Buses og viser til at den nye motorfamilien vil få serviceintervaller på inntil 150 000 kilometer og en levetid på 1 200 000 kilometer (uten overhaling) for biler som går i langtransport.

Samtidig er det på det rene at motorene blir dyrere, tyngre og mer kompliserte enn dagens Euro V-motorer. Spørsmålet er hvem som kjøper disse før de må, altså i 2014.

– Miljøbevisste og framtidsrettede kunder, var svaret fra MB- og Daimler-ledelsen i Mannheim.

Mercedes-Benz Mannheim
HELE KJEDEN: "The synchronous plant" kaller MB motorfabrikken i Mannheim. Fra det første metallet smeltes og støpes, via maskinering til den ferdige motoren trilles ut i andre enden tar det kun seks dager. Per Erlien Dalløkken