Új mezőgazdasági dízelmotorok

A gazdaságos üzemeltetés és a környezetszennyezés mérséklése érdekében folytatódik a mezőgazdasági és ipari dízelmotorok fejlesztése. Az egész mezőgazdasági dízelmotor-választék részben vagy egészben megfiatalodott az új, de szigorúbb Európai StageV levegőszennyeződést korlátozó előírások hatálybalépése miatt.

Az alacsony, 19 kW (26 LE) alatti tartományban új konstrukciók születnek. Ezeket a dízelmotorokat kerti berendezésékhez, fűnyírókhoz, kis árokásókhoz stb. alkalmazzák. Az új mezőgazdasági dízelmotorok fejlesztésénél egyre inkább alkalmazásra kerül a „downsizing”, a méretcsökkentés elvének alkalmazása, amely kevesebb hengerszámot, kisebb súrlódási erőt, kisebb tömegerőket, kisebb teljesítményigényű segédberendezéseket, alacsonyabb hajtóanyag-fogyasztást, és kevesebb karbantartást eredményez. A másik irányzat a „downspeeding”, a fordulatszám-csökkentési elv alkalmazása pedig további tömegerő-csökkentést, a kenőanyagfilmekben keletkező veszteségek mérséklését, és a kipufogógáz károsanyag-tartalmának mérséklését jelenti.

A kipufogógáz-utókezelését végző berendezések területén is természetesen számos változás jelent meg. A teljesség igénye nélkül néhány új mezőgazdasági dízelmotort ismertetünk.

Caterpillar Cat C0.7 dízelmotor

A Cat az amerikai Caterpillar multinacionális vállalat portfóliójának zászlóshajója. A Caterpillar 1997. év végén megvásárolja a Perkins motorgyárat, ezzel létrejött a világ legnagyobb dízelmotorgyára. A kis- és közepes teljesítményű dízelmotorok számos típusa mindkét márkanévvel értékesítésre kerül. A Cat C0.7 dízelmotor soros elrendezésű háromhengeres, 67 mm furatú, 72 mm löketű, 0,76 literes, négyütemű, folyadékhűtéses szívómotor. Rendkívül kompakt felépítésű. A motor maximális teljesítménye 13,3 kW (18 LE), névleges fordulatszáma 2200–3600 1/min, maximális nyomatéka 40 Nm, 1800 1/min fordulatszámnál a minimális teljesítmény 8,8 kW is lehet. A közvetett befecskendezésű, osztott égésterű motor sűrítési viszonya 23,5:1 értékű. Ez a motor az USA EPA Tier 4f, illetve az EU StageV előírásokat teljesíti. A motor hossza 480 mm, szélessége 371 mm, magassága 528 mm, száraztömege 71 kg. A teljesen megegyező Perkins motor 403J-07 típusjelzésű (1. kép).


1. kép. Caterpillar Cat C0.7 típusjelzésű dízelmotor (forrás:
www.cat.com/en_US/products/new/)


2. kép. FPT Industrial F28típusjelzésű dízelmotor (forrás:
www.fptindustrial.com)

FPT F28 dízelmotor

Az olasz bejegyzésű FPT Industrial (a CNH multinacionális vállalatcsoport tagja) kiváló minőségű motorokat gyárt a mezőgazdaság számára, amelyeket a Case, a New Holland, a Steyr termékeken keresztül ismerhetünk. Az új FPT F28 jelzésű dízelmotor a 2020 „Diesel of the Year” díj nyertese. Soros, álló elrendezésű, folyadékhűtésű, négyütemű mezőgazdasági motor. A négyhengeres, hengerenként két szelepes, 2,8 literes, Common Rail közvetlen befecskendezésű, wastegate vezérlésű, turbótöltős, levegő-visszahűtésű dízelmotor teljesítménye 55 kW (74,73 LE) 2300 1/min fordulatszámon, és maximális nyomatéka 375 Nm 1400 1/minfordulatszám mellett. A kipufogógáz-utókezelő berendezése, az EU StageV teljesítése esetén, ecEGR+DOC+DPF, az amerikai EPA Tier 4f igényének kielégítésekor ecEGR+ DOC. A motor érdekessége, hogy a dízeloxidációs katalizátor (DOC) mellett a gyár elhagyta az európai változat esetén az SCR-rendszert (AdBule), és helyette integrált kipufogógáz-visszavezetést (ecEGR) alkalmaz, míg az amerikai kialakítás esetén a dízel részecskeszűrő (DPF) is elmaradt (2. kép).

Kubota V5009 dízelmotor

A japán Kubota Corporation a világ egyik vezető gép- és motorgyártója néhány éve megkezdte az új, nagy teljesítményű és sokoldalú 09-es sorozatú ipari dízelmotorok fejlesztését. Az új tervezésű Kubota V5009 típusjelzésű dízelmotor a 2019 „Diesel of the Year” megtisztelő díjjal rendelkezik (3. kép). Ez a négyütemű dízelmotor négyhengeres, soros elrendezésű, 5018 liter hengertérfogatú, 110 mm furatú, 132 mm löketű, folyadékhűtésű. Az egy turbótöltővel és levegő-visszahűtéssel rendelkező dízelmotor Common Rail-rendszerű, közvetlen befecskendezésű. A motor teljesítménye 157,3 kW (218 LE), 2200 1/min fordulatszámon, és legnagyobb nyomatéka 883 Nm, 1500–1600 1/min fordulatszám tartományban. A motor hossza 889 mm, szélessége 693 mm, magassága 967 mm, száraz tömege 625 kg. A kipufogógáz-utókezelő rendszer dízeloxidációs katalizátort (DOC), dízel részecskeszűrőt (DPF), és szelektív katalitikus-rendszert (SCR+AdBlue) tartalmaz, amellyel a motor teljesíti az EU StageV és az amerikai EPA Tier 4f környezetszennyezési határértékeket. A motor nem tartalmaz kipufogógáz-visszavezető berendezést (EGB), ezért a lökettérfogatra eső fajlagos teljesítménye 43,44 LE/liter, ami igen kedvező érték.


3. kép. Kubota V5009 típusjelzésű dízelmotor (forrás:
www.diesel-international.com/news/kubota-v5009)

Liebherr D964 dízelmotor

A svájci illetőségű Liebherr, a vállalatcsoporton belül évtizedek óta sikeres ipari dízelmotor-tervezéstés -gyártást folytat. A vállalat mezőgazdasági dízelmotor-választéka 150 és 900 kW teljesítménytartományba tartozik. Az új Liebherr D964 típusjelzésű mezőgazdasági dízelmotor (4. kép) négyütemű, négyhengeres, soros állóhenger-elrendezésű, folyadékhűtésű, 9 literes, 135 mm furatú, 157 mm löketű, turbófeltöltős egység, amelynek maximális teljesítménye 300 kW (407 LE), 19001/min fordulatszámon, és maximális nyomatéka 1700 Nm, 1400 1/min fordulatszám mellett. A D964-es közvetlen befecskendezésű dízelmotort magas szintű rendszerintegráció jellemzi. Az alkalmazott 11.2 Common Rail 2200 bar maximális nyomású hajtóanyagellátó-berendezés, és a ECU3 elektronikus motorvezérlő-rendszer a Liebherr saját fejlesztése. A D964 motor az EU StageV előírást az egy egységbe integrált Liebherr SCR Filter rendszerrel teljesíti, amely magába foglalja a dízeloxidációs katalizátort (DOC), és a szelektív katalitikus-rendszert (SCR+AdBlue), valamint a bevonattal ellátott, új, kisméretű dízelrészecske-szűrőt (DPF) is. Az amerikai EPA Tier 4f teljesítéséhez csak a Liebherr-SCRonly kerül alkalmazásra. A négyhengeres Liebherr D964 dízelmotor különleges érdekessége, hogy a forgattyús mechanizmusa kiegyenlítőtengellyel van felszerelve, amely kompenzálja a dinamikus erőket, ezért a motor igen nyugodt járású.


4. kép. Liebherr D964 típusjelzésű dízelmotor (forrás: www.liebherr.com)


5. kép. MAN D2862 LE 13x típusjelzésű dízelmotor (forrás:
www.engines.man.eu)

MAN D2862 dízelmotor

A német MAN vállalat közel félévszázados tapasztalattal rendelkezik a mezőgazdasági dízelmotor gyártójaként. A legnagyobb motorteljesítményt igénylő mezőgazdasági gépek (a járvaszecskázók) számára készül a modern D2862 dízelmotor (5. kép). A MAN D2862 LE 13x típusjelzésű mezőgazdasági dízelmotor négyütemű, folyadékhűtésű, 12 hengeres, V 90o elrendezésű, 24,24 literes, 128 mm hengerfuratú, 157 mm löketű, beállítástól függően a teljesítménye 588-816 kW (800–1110 LE), maximális nyomatéka 3750–5000 Nm közötti, 1300 és 1400 1/min fordulatszámon. A Common Rail hajtóanyagellátó-rendszer elektronikus vezérlésű. A motor hengersoronként egy-egy wastegate szabályozású turbótöltővel és levegő-visszahűtővel rendelkezik. A kompakt építésű motor hossza 1660 mm, szélessége 1333 mm, magassága 1391 mm, tömege 2300 kg. A MAN D2862 LE 13x dízelmotor az EU StageV határértékeit kipufogógáz-visszavezetés (EGR) nélkül, tisztán csak szelektív katalitikus-rendszerrel (SCR+AdBlue) teljesíti.

Dr. Varga Vilmos
SZIE, Gépészmérnöki Kar, Járműtechnika Tanszék

dízel fejlesztés kibocsátás környezetvédelem motor StageV