H-Serie Tech Day
Dreizylinder-Dieselmotor in Anwendung vorgestellt
von: Martina Monsees
Ruhstorf a. d. Rott. – Mit dem Serienstart des Dreizylindermotors 3H50TIC präsentierte die Motorenfabrik Hatz beim "H-Serie Tech Day" die siebenköpfige Motorenfamilie der H-Serie von 18,4 bis 62 kW. Der Hersteller lud kürzlich ins Kieswerk Felding ein. Dort konnten Vertreter der internationalen Fachpresse die in Serienmodelle eingebauten Motoren in Aktion erleben.Es gibt wohl kaum ein Geschäftsjahr, in dem nicht eine neue Herausforderung von produzierenden Unternehmen gemeistert werden will: Für Hatz, Spezialist für Dieselmotoren bis 62 Kilowatt (kW), heißt diese 2019 "Emissionsnorm EU Stage V". Durch die strengere Abgasvorschrift werden Emissionswerte noch weiter nach unten gedrückt und Anforderungen an die Konstruktion von Industriedieselmotoren immer größer. Hatz hat mit seinen Motoren im Leistungsbereich bis 56 kW nach eigenen Angaben früh auf die richtige Technologie gesetzt, um diesen Herausforderungen erfolgreich zu begegnen. Mit der Dieselmotoren-Generation der H-Serie möchte der Hersteller mit Sitz in Ruhstorf a. d. Rott branchenweit erneut einen Meilenstein in Innovation und Entwicklung setzen. Positioniert werden die Drei- und Vierzylindermotoren als "Applicationizer" für Maschinen und Fahrzeughersteller – wie Stephan Gritsch, Team Leader Marketing bei Hatz, erläuterte: "Der Begriff steht für ein Motorenkonzept, dem keine Anwendung widerstehen kann." Die H-Serie sei für viele Applikationen geeignet."Meet the Applicationizer" hieß das Motto, unter dem Hatz eingeladen hatte, die Vorzüge der H-Serie-Dieselmotoren und die der damit betriebenen Maschinen kennenzulernen. Der 3H50-Dreizylinder soll Kunden insbesondere dabei unterstützen, Emissionsvorschriften einzuhalten, und durch Kompaktheit überzeugen, sagte Bernd Krüper, Vorsitzender der Geschäftsführung (CEO) der Motorenfabrik Hatz: "Die H-Series-Konstruktion kann sogar Maschinen antreiben, für die bislang größere Motoren im Einsatz waren." Dr. Simon Thierfelder, Hauptabteilungsleiter Motorenentwicklung, präsentierte die Merkmale der H-Serie zunächst auf einer Leinwand, wozu im Kieswerk gleichzeitig Maschinen und Fahrzeuge gezeigt wurden, in denen die Motoren zur Anwendung kommen: "Die H-Serie besticht durch Merkmale wie höhere Leistung, Effizienz und Drehmoment bei weniger Hubraum, geringerem Gewicht, geringerer Größe, weniger Treibstoffverbrauch oder niedriger Emission." Die neue Motorenklasse werde durch ein konsequent umgesetztes "Downsizing"-Prinzip in Verbindung mit erstklassigen Komponenten erreicht. Dazu gehören bspw. Turbolader oder das spezielle "Bosch Off-Highway Common-Rail"-Einspritzsystem. Weitere Komponenten, z. B. von Behr, Borg-Warner, Mahle, Mann+Hummel und Kolbenschmidt/Pierburg ergänzen das Hatz-Motorendesign. Der erste "Downsizing"-Industriedieselmotor, Hatz 4H50TIC, wurde 2014 gelauncht und für den amerikanischen sowie den europäischen Markt entwickelt. Mit der Variantenvielfalt würden Maschinenhersteller in die Lage versetzt, ihre Applikationen mit Motoren von 18,4 bis 62 kW Leistung für jeglichen weltweiten Markt mit modernster Motorentechnologie auszurüsten.
ABZ-Stellenmarkt
Der Dreizylindermotor 3H50TIC mit 1,5 l Hubraum ist der jüngste Neuzugang der Hatz H-Serie-Familie: Die Bandbreite reicht von 19 bis hin zu 42 kW Leistung. Im Vergleich dazu bietet der Vierzylindermotor 4H50TIC eine Leistungsbandbreite von 37 bis 55 kW. Für Märkte mit neuen Emissionsvorschriften, bspw. EU Stage V in Europa, hat Hatz den 3H50TICD und den 4H50TICD konstruiert. Beide Motoren sind zusätzlich mit einem Dieselpartikelfilter (DPF) ausgestattet, wobei die Leistungswerte mit den TIC-Motorvarianten identisch sind. Gleichzeitig sind die Motoren auch als TI-Variante ohne Abgasrückführung und Dieseloxidationskatalysator für Absatzmärkte mit niedrigeren Emissionsvorschriften und mit "schlechteren Kraftstoffen" erhältlich. Die Leistung des 3H50TI reicht in dieser Variante bis zu 47 kW, beim 4H50TI bis zu 62 kW. Eine spezielle Variante stellt der 3H50T dar: Dieser Dreizylindermotor ist für Maschinen und Fahrzeuge entwickelt worden, die mit einem sehr Drehmoment-starken Motor unter 19 kW angetrieben werden und damit die EU-Stage-V-Regel ohne Partikelfilter erfüllen können. Durch seine Kraft soll der 3H50T größere und leistungsstärkere Motoren ersetzen können sowie Herstellern hohe Investitionen in eine Neukonstruktion der Maschine ersparen, um EU-Stage-V-konform zu sein. Alle Motorenvarianten sind nach Herstellerangaben zudem als Open-Power-Unit(OPU)-Variante zu bekommen. Dieser betriebsfertige Motor wird ab Werk mit Kühler, Schläuchen, Verkabelung und Elektronik ausgestattet, sodass Maschinenhersteller diesen schnell einbauen können. Das "Hatz Silent Pack" bildet eine weitere Option: Eine zusätzliche Kapselung des Motors dient als Wetter- und Berührungsschutz. Gleichzeitig soll sich der Motor mit Silent Pack 60 % leiser erweisen als die vergleichbare OPU-Variante ohne Kapselung.Hatz beschäftigt insgesamt 1000 Mitarbeiter an drei Standorten sowie 13 Niederlassungen und betreibt verschiedene Testfahrzeuge, um unterschiedlichste Motor- und Maschinenkombinationen selbst zu prüfen. Der H-Serie Dreizylindermotor mit Partikelfilter für EU-Stage V wird derzeit z. B. in einem 3-t-Radlader eingesetzt – wie an der vor Ort präsentierten Anwendungslösung deutlich wurde. Damit Motoren für industrielle Fahrzeuge getestet werden können, werden sog. Versuchsträger benötigt. Mit einem Radlader testen Spezialisten von Hatz Motoren und auch die nötige Konstruktion der Maschine, damit der Antrieb optimal verbaut werden kann. Nachdem der Radlader mit dem Motor ausgerüstet wurde, darf die Maschine im realen Betrieb eingesetzt werden – im vorgestellten Fall kommt das Fahrzeug täglich und dauerhaft in einer landwirtschaftlichen Lehranstalt zum Einsatz. Darin ist ein Hatz H-Serie 3H50TICD verbaut. Ende 2017 ist ein Vorserienmotor der 3H50-Serie im Versuchsfahrzeug eingebaut worden. "Der Hatz 3H50TICD passte nach kleineren Änderungen am Fahrzeug genau in den Motorraum – inkl. Dieselpartikelfilter", unterstrich Gritsch. Zudem wurden alle anderen technischen Anforderungen eines kompakten Radladers erfüllt: geringere Maße, niedrigeres Gewicht und ein hohes Drehmoment durch die Turbolader-Technologie in Verbindung mit dem Common-Rail-Einspritzsystem (Bosch Off-Highway-Version). Mit 1,5 l Hubraum, 42 kW Leistung und einem Drehmoment von 185 Nm – bereits bei niedriger Drehzahl seien Reserven zur Genüge vorhanden. "Die EU-Stage-V-Emissionsnorm macht oft gerade Herstellern von Kompaktmaschinen Sorgen, denn klassische Motoren sind inkl. des benötigten Dieselpartikelfilters vielfach zu groß für den meist kleinen Motorraum", weiß Krüper und ergänzt: "Hier kann das kleine Kraftpaket von Hatz punkten: Trotz kleinem Hubraum und kleinen Einbaumaßen erfüllt der Motor die Anforderungen an einen kraftvollen Antrieb – mit EU Stage V."Die neue Abgas-Emissionsnorm werde sich zwar in positiveren Entwicklungen für Mensch und Umwelt äußern, doch sorge die Norm für Herausforderungen – sowohl in der Anwendung als auch in der Umsetzung. Denn: Stage V-Motoren über 19 kW sind Informationen von Hatz zufolge deutlich teurer und brauchen mehr Platz. Grund dafür ist aus technischer Sicht der zwingend nötige Dieselpartikelfilter, ohne den die Emissionswerte in dieser Leistungsklasse nicht einzuhalten sind. Als Alternative können sich zukunftsweisende Motoren mit einer Leistung knapp unter 19 kW erweisen, die ohne DPF sowohl die Einbaumaße als auch die Leistungsansprüche mit Stage V erfüllen. Für den Einsatz der etwas kleineren Motoren unter 19 kW seien lediglich geringfügige Anpassungen in den Spezifikationen der Maschinen notwendig. Gesetzt den Fall: Ein Stapler hat ein Gewicht von 2600 kg und ist bisher mit einem 23,6 kW-Dieselmotor ausgerüstet. Damit fällt dieser Stapler ab 2019 unter die Abgasnorm und darf künftig ohne die Emissionsoptimierung mit DPF nicht mehr angeboten werden. Die Spezifikationen im Fahrbetrieb liegen bei einer max. Geschwindigkeit von 5,5 km/h bei einer Steigung von 25 %. Somit errechnet sich eine benötigte Leistung von 23,6 kW. Senkt man in den Spezifikationen die Geschwindigkeit auf 4,2 km/h und behält die Steigung bei, lässt sich eine benötigte Leistung von 18 kW errechnen, was einen Motor unter 19 kW ermöglicht.
Doch was bedeutet das in der Praxis? Die Senkung der Geschwindigkeit sorge für eine überschaubare Verlangsamung um 30 cm/s. Dieses Beispiel lässt sich nach Angaben von Hatz auf andere Kompaktmaschinen für die Einhaltung der Stage-V-Norm übertragen. Die Basis bilden moderne Motoren unter 19 kW – bspw. der Hatz 3H50T, der speziell für niedrige Emissionen bei sehr hohem Drehmoment konstruiert ist. Erreicht wird dies, indem nicht nur State-of-the-Art-Technologie auf einen existierenden Motor aufgesetzt wird. Hatz ist neue Wege gegangen und hat seine H-Serie-Motoren von Grund auf neu konstruiert. Als Resultat kann der Motor z. B. Vorteile der Common-Rail-Einspritztechnologie ausschöpfen, was mit einer älteren Motorentechnologie nicht möglich wäre.Draußen im Kieswerk erwartete die Vertreter der Fachpresse abschließend ein sog. Team-Challenge-Wettbewerb, bei dem mit dem Hatz-Motor 4H50TIC ausgerüstete Maschinen ausprobiert werden konnten. Dazu gehörten ein Goodsense-Stapler, eine Krinner-Eindrehmaschine für Schraubfundamente, ein Berky-Amphibienfahrzeug, eine Jensen-Holzhackmaschine, ein Ladog-Kommunalfahrzeug und eine BBA-Hochleistungspumpe. Bei den zahlreichen zu bewältigenden Aufgaben zeigte sich, dass die Motoren in allen Fällen dazu beitragen, unterschiedlichen Herausforderungen binnen kurzen Zeiträumen gerecht werden zu können.
