Deutz dízelmotorok a mezőgazdaság számára

A nagy múltra visszatekintő német motorgyár, a Deutz AG ma gyártott korszerű mezőgazdasági dízelmotor választékát ismertetjük. A motorokat számos gépbe beépítik, többek között a Deutz-Fahr, a Lamborghini, a Hürlimann, a Zetor, a Pronar, az Urzus stb. traktorokba, a Deutz-Fahr kombájnokba, a Grégoire szőlő-betakarítókba, a Delvano, a Hardi-Evrad, a Matrot, a PLA, a Storti, az Union, a Vredo mezőgazdasági gépekbe, a Class, a Faresin, a Merlo teleszkópos rakodókba.

A Deutz AG, Köln motorgyár létrejötte összefonódik Nikolaus August Otto motorfeltaláló munkásságával. N.A. Otto, társulva Eugen Langen kölni nagyiparossal,  (Langen tőkéjéből) 1864. március 31-én megalapította a világ első belsőégésűmotor-gyárát N.A. Otto & Cie néven, amely később Gasmotoren-Fabrik Deutz AG-vé változott.

Időközben Rudolf Diesel 1893-1897 között a M.A.N. vállalatnál elkészítette az első, róla elnevezett elven működő belsőégésű motort. Az első dízelmotor hatására, valamint a szabadalom átvételével 1907-ben a Deutz AG névre változott gyár 3500 alkalmazottal elkezdte a dízelmotorok sorozatgyártását. A ma is Deutz AG nevet viselő konszern a közlekedés, az ipar és a mezőgazdaság számára készít saját fejlesztésű korszerű dízelmotorokat.

A 2008-as gazdasági váltságot követően a Deutz motorgyár új, igen korszerű, folyadékhűtésű dízelmotorokat fejlesztett ki. A mezőgazdaság részére készülő új TCD dízelmotorcsalád első tagjait az „Agritechnika 2011 Hanover” kiállításon mutatták be a nagyközönség számára. A teljes mezőgazdasági TCD motorcsalád 2,9-16,0 literes hengertérfogat és 55,4-520 kW teljesítménytartományban kínál a felhasználók számára alacsony hajtóanyag-fogyasztású, környezetbarát dízelmotorokat. A mezőgazdaság számára gyártott néhány Deutz dízelmotor főbb műszaki adatait az 1. táblázat szemlélteti.

  1. táblázat. Mezőgazdaság számára gyártott néhány Deutz dízelmotor főbb műszaki adata
MegnevezésTCD 2.9 L4TCD 3.6 L4TCD 4.1 L4TTCD 6.1 L6TTCD 7.8 L6TCD
12.0 V6
TCD 16.0 V8*D914
L4
Hengerszám
elrendezés
4 soros4 soros4 soros6 soros6 soros6
900V
6 900V4
soros
Furat mm9294101101110132132102
Löket   mm110120126126136145145132
Hengertérfogat dm32,93,624,16,17,811,915,94,31
Teljesítmény kW55,410012621129139052058
-fordulatszámon  1/min22002200190021001900210021002300
Max. nyomaték Nm3005006991229156521302890273
-fordulatszámon  1/min16001600150014501500140014001500
Min. fordulatszám1/min900800800800800600600700
Jellegzetes hajtóanyag fogyasztás g/kWh216214208198195195202220
Száraz tömeg   kg34047745071512259951260307

*Léghűtéses

Az új TCD motorok a Deutz Common Rail (DCRÒ) hajtóanyag-befecskendező rendszer alkalmazásával kis fogyasztásúak, a legkisebb fajlagos gázolajfogyasztás 195-216 g/kWh értékű. A motorok mindenkori környezetvédelmi követelményeit a DVERTÒ (Deutz Variable Emission Reduction Technology) változtatható emissziómérséklési technológia alkalmazásával elégítik ki. A TCD családba tartozó kisebb teljesítményű, soros henger-elrendezésű motorok a jelenleg érvényben lévő EU Stage IV/ US Tier 4 hatósági előírásokon túl opcióként kérve a jövő (2019. január 1-jén életbe lépő) EU Stage V követelményeit is képesek kielégíteni.

A Deutz mezőgazdasági dízelmotorok alacsony karbantartási költséggel üzemeltethetők, a kenőolajcserét csak 500 üzemóránként kell elvégezni. A gyártásban lévő motortípusokat a következőkben mutatjuk be.

1. ábra. Deutz TCD 2.9 L4 típusjelzésű dízelmotor

1. ábra. Deutz TCD 2.9 L4 típusjelzésű dízelmotor

Deutz TCD 2.9 L4 dízelmotor

A TCD motorcsalád legkisebb tagja a Deutz TCD 2.9 L4 típusjelölést viseli (1. ábra). A motor korszerűségének elismerését mutatja a „2010-es év dízelmotorja” cím elnyerése. Ezt a 2,9 liter lökettérfogatú, 4 hengeres, soros, folyadékhűtésű, turbófeltöltős és levegő-visszahűtésű dízelmotort 45-55,4 kW teljesítményre szabályozva építik be mezőgazdasági gépekbe. A motor tömeg/teljesítmény aránya 6,14 kg/kW (4,52 kg/LE), valamint az egy liter hengerűrtartalomra eső teljesítmény viszonya 19,1 kW/dm3 (25,96 LE/dm3) értékű. A Deutz Common Rail (DCR) hajtóanyag-befecskendezőrendszerrel és a magas hatásfokú égési folyamatot biztosító égéstér-kialakítással a motor jellegzetes fajlagos gázolajfogyasztása 216 g/kWh értékű.

A motor kezdetben csak a hűtöttkipufogógáz-visszavezetés (ceEGR) alkalmazásával érte el a Stage III B/ Tier 4 interim környezetszennyezési besorolást. A Stage IV/Tier 4 final teljesítéséhez a motor-kipufogógáz utókezelése a ceEGR mellett kiegészült dízeloxidációs katalizátor (DOC) használatával, illetve opcióként dízelrészecske-szűrő (DPF) beépítésével is.

2. ábra. Deutz TCD 3.6 L4 típusjelzésű dízelmotor

2. ábra. Deutz TCD 3.6 L4 típusjelzésű dízelmotor

Deutz TCD 3.6 L4 dízelmotor

A TCD motorcsalád következő, hasonló felépítésű tagja a Deutz TCD 3.6  L4 típusjelölésű (2. ábra). A motor 3,6 liter lökettérfogatú, 4 hengeres soros, folyadékhűtésű, turbófeltöltős és levegő-levegő visszahűtésű dízelmotor. Ezt a motortípust 69,5-100 kW teljesítménykategóriában forgalmazzák. A motor tömeg/teljesítmény aránya 4,77 kg/kW (3,51 kg/LE), valamint az egy liter hengerűrtartalomra eső teljesítmény viszonya 27,78 kW/dm3 (37,74 LE/dm3) értékű. A Deutz Common Rail (DCR) hajtóanyag-befecskendezőrendszerrel, valamint az új fejlesztésű elektronikus motorszabályozással (EMR4) a motor jellegzetes fajlagos gázolajfogyasztása 214 g/kWh értékű.

A motor kipufogógáz-utókezelő rendszere ma hűtöttkipufogógáz-visszavezetéssel (ceEGR), dízeloxidációs katalizátorral (DOC) és szelektív katalitikus redukciós (SCR) rendszerrel rendelkezik, amellyel a Stage IV illetve a Tier 4 környezetvédelmi előírás teljesíthető. A motor rendelhető dízelrészecske-szűrő (DPF) beépítésével is, ebben az esetben a tervezett Stage V emissziós határértékek is betarthatók.

3. ábra. Deutz TCD 4.1 L4 típusjelzésű dízelmotor

3. ábra. Deutz TCD 4.1 L4 típusjelzésű dízelmotor

4. ábra. Deutz TTCD 6.1 L6 típusjelzésű dízelmotor

4. ábra. Deutz TTCD 6.1 L6 típusjelzésű dízelmotor

Deutz TCD 4.1 L4 és TTCD 6,1 L6 dízelmotorok

A TCD család kedvelt két mezőgazdasági dízelmotorja sok azonos fődarabból áll. A leglényegesebb eltérés abban van, hogy a TCD 4.1 L4 típusjelzésű motor 4,1 liter hengertérfogatú, 4 hengeres soros és egy turbófeltöltős (3. ábra), míg a TTCD 6.1 L6 motor 6,1 literes, 6 hengeres soros és két turbófeltöltővel rendelkezik (4. ábra). A motorok főbb műszaki paramétereit az 1. táblázat szemlélteti. A TCD 4,1 L4 motor fajlagos gázolajfogyasztása 208 g/kWh, tömeg/teljesítmény aránya 3,57 kg/kW (2,63 kg/LE), az egy liter hengerűrtartalomra eső teljesítményviszonya 30,73 kW/dm3 (41,76 LE/dm3) értékű. A TTCD 6,1 L6 motor paraméterei jobbak, a fajlagos gázolajfogyasztása 198 g/kWh, tömeg/teljesítmény arány 3,39 kg/kW (2,49 kg/LE), a hengerűrtartalomra eső teljesítményviszony 34,59 kW/dm3 (47,0 LE/dm3).

A Deutz TCD 4.1 L4 és TTCD 6,1 L6 dízelmotorok kielégítik a Stage IV illetve a Tier 4 környezetvédelmi előírást. A motorok kipufogógáz-utókezelőrendszere hűtöttkipufogógáz-visszavezetéssel (ceEGR), dízeloxidációs katalizátorral (DOC), szelektív katalitikus redukciós (SCR) rendszerrel és dízelrészecske-szűrő (DPF) berendezéssel rendelkezik.

5. ábra. Deutz TTCD 7,8 L6 típusjelzésű dízelmotor

5. ábra. Deutz TTCD 7,8 L6 típusjelzésű dízelmotor

Deutz TTCD 7,8 L6 dízelmotor

A mezőgazdasági igényekhez tervezett Deutz TTCD 7,8 L4 típusjelzésű dízelmotor (5. ábra) 7,8 liter hengertérfogatú, 6 hengeres, soros hengerelrendezésű, folyadékhűtésű, két turbófeltöltős, a sűrített levegő levegő-levegőhűtésű. A Deutz Common Rail (DCR) hajtóanyag-befecskendezőrendszerrel, valamint az elektronikus (EMR4) motorvezérlővel a TTCD 7,8 L6 motor igen gazdaságosan üzemeltethető, a jellegzetes fajlagos gázolajfogyasztása 195 g/kWh értékű, amely igen jónak mondható. A motor tömeg/teljesítmény arány 4,21 kg/kW (3,1 kg/LE), a hengerűrtartalomra eső teljesítményviszony kimagaslóan kedvező értékű 37,31 kW/dm3 (50,69 LE/dm3). A motorok kipufogógáz-utókezelőrendszere hűtöttkipufogógáz-visszavezetéssel (ceEGR), dízeloxidációs katalizátorral (DOC), szelektív katalitikus redukciós (SCR) rendszerrel és dízelrészecske-szűrő (DPF) berendezéssel rendelkezik, amellyel az EU Stage V előírás is teljesíthető.

6. ábra. Deutz TCD 12.0 V6 típusjelzésű dízelmotor

6. ábra. Deutz TCD 12.0 V6 típusjelzésű dízelmotor

7. ábra. Deutz TCD 16,0 V8 típusjelzésű dízelmotor

7. ábra. Deutz TCD 16,0 V8 típusjelzésű dízelmotor

Deutz TCD 12,0 V6 és TCD 16,0 V8 dízelmotorok

A mezőgazdasági motorcsalád két legnagyobb teljesítményű tagja a Deutz TCD 12,0 V6 és TCD 16,0 V8 típusjelzést viseli és a 240-520 kW teljesítmény tartományt fedi le, a motor beállításától függően. A motorok főbb paramétereit (1. táblázat) nézve látható, hogy sok közös megoldást tartalmaznak. A TCD 12,0 V6 típusjelzésű motor 11,9 liter hengertérfogatú, 6 hengeres V 900 hengerelrendezésű, folyadékhűtésű, turbófeltöltős, a sűrített levegő levegő-levegőhűtésű (6. ábra).

A TCD 12,0 V6 motor kimagaslóan jó paraméterekkel rendelkezik: a jellegzetes fajlagos gázolajfogyasztása 195 g/kWh, tömeg/teljesítmény aránya 2,55 kg/kW (1,88 kg/LE), az egy liter hengerűrtartalomra eső teljesítményviszonya 32,77 kW/dm3 (44,53 LE/dm3) értékű.

A TCD 16,0 V8 motor (7. ábra) abban különbözik az előzőtől, hogy 15,9 literes és 8 hengeres. A TCD 16,0 V8 motor paraméterei alig különböznek a 6 hengeres motor értékeitől: a jellegzetes fajlagos gázolajfogyasztás 202 g/kWh, tömeg/teljesítmény arány 2,42 kg/kW (1,78 kg/LE), a hengerűrtartalomra eső teljesítményviszony 32,7 kW/dm3 (44,44 LE/dm3). Mindkét motor dízeloxidációs katalizátorral (DOC) és szelektív katalitikus redukciós (SCR) rendszerrel teljesíti a Stage IV, illetve a Tier 4 környezetvédelmi előírást.

8. ábra. Deutz D914 L4 típusjelzésű léghűtéses dízelmotor

8. ábra. Deutz D914 L4 típusjelzésű léghűtéses dízelmotor

Deutz D914 típusjelzésű léghűtéses dízelmotorcsalád

A korábbi tervezésű mezőgazdasági Deutz motorokból számos típus még ma is gyártásban van. A folyadékhűtésű dízelmotorok mellett a vállalat igen korszerű léghűtéses dízelmotorokat is készít a mezőgazdaság részére. Az egyik legkedveltebb motorcsalád a D914 jelölést viseli.

A D914-es léghűtéses dízelmotorcsalád tagjai 3, 4, 5 és 6 hengeresek, soros henger-elrendezésűek, hengerenként 1078 cm3 lökettérfogatúak és a 43÷129,9 kW teljesítmény tartományt fogják át. A 3,4,5 hengeresek szívó motorok, a 6 hengeres turbófeltöltős, intercooleres levegő visszahűtővel. A 3 hengeres léghűtéses motor a Stage IIIA/ Tier 3 előírást, míg az 56 kW teljesítmény felettiek a Tier 4 i környezetvédelmi előírás értékeit teljesítik.

A 4 hengeres D914 L4 jelölésű motor műszaki adatait az 1. táblázat tartalmazza és fényképét a 8. ábra mutatja. A léghűtéses dízelmotor műszaki paraméterei elmaradnak a hasonló lökettérfogatú, folyadékhűtésű motorokhoz képest, jellegzetes fajlagos gázolajfogyasztása 220 g/kWh, tömeg/teljesítmény arány 5.29 kg/kW (3,90 kg/LE), a hengerűrtartalomra eső teljesítményviszony 13,46 kW/dm3 (18,28 LE/dm3).

A D914-es motorok robusztus kivitelűek, és a világ minden részén, akár magas kéntartalmú gázolajjal is üzemeltethetők. A motorok nagy hidegben is könnyen indíthatók; sima járásúk, és zajszintjük alacsony. A nagy megbízhatóságú motorok tartósak, és alacsony hajtóanyag-fogyasztásúak.

9. ábra. Deutz TCD 5.0 típusjelzésű dízelmotor

9. ábra. Deutz TCD 5.0 típusjelzésű dízelmotor

Deutz TCD 5.0 dízelmotor

A Bauma kiállításon 2016. április 11-17. között Németországban – Münchenben – a Deutz AG. a közeljövő új motortípusait mutatta be, köztük a több technikai újdonsággal rendelkező TCD 5.0 jelzésű dízelmotort (9. ábra). A TCD 5.0 folyadékhűtésű dízelmotor a „downsizing” jegyében készült, 5 literes lökettérfogatú, 4 hengeres, soros hengerelrendezésű, turbófeltöltős. A motor igen kis tömegű és fizikai mérete kisebb, mint a 4,1 literes TCD 4.1-esé. Ez az új, gazdaságos dízelmotor a 4,1 literes TCD 4.1 L4 és a 6,1 literes TTCD 6.1 L6 motorok közötti teljesítményrést tölti majd be a maga 100-150 kW motorteljesítményével, amelyet alacsony, 1700 1/min fordulatszámon szolgáltat A motor teljesítményét a mindenre kiterjedő üzemeltetési vizsgálatok eredményei alapján később emelni kívánják.

A TCD 5.0 motor érdekessége a felülvezérelt és felülszelepelt hengerfej-kialakítás, amely lehetőséget biztosít a változtatható szelepvezérlés megvalósítására. A motor egy turbófeltöltővel és intercooler levegő-visszahűtővel, valamint fejlett termo-menedzsmenttel és vezérlő elektronikával rendelkezik. A hűtöttkipufogógáz-visszavezetéssel és a DOC, DPF, SCR kipufogógáz-utókezelőrendszerrel a motor teljesíti a Stage V tervezett emissziós előírásait.

A mezőgazdaság számára készített korszerű, alacsony hajtóanyag fogyasztású Deutz dízelmotorok felhasználási területe igen széles és egyre bővül.

Felhasznált források:
www.deutz.com (Products)
http://deutz-stagev.com/files/content/documents/SegmBr_Land_EN_2015_web.pdf http://www.dpspower.be/Data_sheet_TCD_5_0.pdf

Dr. Varga Vilmos
SZIE Gépészmérnöki Kar,
Járműtechnika Tanszék,
Gödöllő

Deutz-Fahr dízelmotor kombájn Lamborghini mezőgazdaság pronar traktor