In de aanloop naar de invoering van de Euro emissie eisen werd door meerdere truckfabrikanten ook serieus gekeken naar een alternatief voor de dieselmotor. Het ging daarbij om de HCCI motor, een soort kruising tussen diesel en benzine motor. MTO, onderdeel van het bedrijf Tognum, ging er echter mee door en heeft nu een prototype klaar voor toepassing in vrachtauto’s.
Tognum is bedrijf dat motoren en aanverwante componenten ontwikkelt en dat 50/50 eigendom is van Daimler en Rols Royce plc. Onderdeel van Tognum is MTU uit Friedrichshafen, gerenommeerd bouwer van grote dieselmotoren. Het door Tognum ontwikkelde motorconcept is gebaseerd op het HCCI principe ofwel Homogeneous Charge Compression Ignition. Bij dat principe wordt de zelfontbranding van een dieselmotor gecombineerd met de homogene mengselvorming van een benzinemotor. Daarmee bereikt men naar zeggen van Tognum een nagenoeg volledige verbranding. Men kan verder met een simpeler vorm van nabehandeling aan de huidige emissie eisen voldoen. SRC en roetfilters zouden dus op slag overbodig zijn. In het verleden is vooral research gedaan naar toepassingen van HCCI in personenauto’s. Mercedes presenteerde op de IAA van 2007 een prototype onder de naam DiesOtto.
Drukken
Het probleem van HCCI is dat een brandstof nodig is die enerzijds makkelijk te verstuiven is maar anderzijds moeilijk ontbrandt. In het geval van dieselolie liggen die twee zaken te dicht bij elkaar. Het gevolg is dat een HCCI motor met betrekkelijk lage gemiddelde drukken werkt. Voor een acceptabel koppel zijn hogere drukken vereist. Een tweede bezwaar van het HCCI principe is dat het explosieachtige karakter van de verbranding bij hogere belastingen in drukken resulteert die de motor niet meer aankan. Het is dus buitengewoon lastig het HCCI principe over het gehele lastbereik toe te passen. HCCI functioneert eigenlijk het best in het deellast bereik. Technici van Tognum hebben nu een HCCI motor ontwikkeld waarbij die bezwaren grotendeels worden ondervangen. Dat deed men door een brandstof te kiezen die bestaat uit een mengsel van benzine of ethanol en dieselolie. Met de toepassing van ethanol gebruikt men bovendien een duurzame brandstof die uit allerlei biomateriaal is te produceren en die dus ook tegemoet komt aan toekomstige eisen op dat gebied. Het prototype van de HCCI motor van werkt met een homogene verbranding over het gehele lastbereik. De motor is gebaseerd op een 408 pk 10,5-Liter zes cilinder uit de MTU modelserie 1.600. De veranderingen aan het HCCI model omvatten vier aspecten. De motor heeft gekoelde uitlaatgasrecirculatie, een tweetraps turbo met tussenkoeling, benzine/ethanol injectie in het inlaatspruitstuk en een lagere compressie verhouding.
Laag koppel
De verhouding ethanol-diesel varieert: Hoe hoger de toerentallen en het vermogen, des te minder wordt er diesel geïnjecteerd. Bezwaar is wel dat de motor 17 procent minder koppel heeft dan het uitgangsmodel en 14 procent minder vermogen. Maar bij een hoger ethanol aandeel worden die waarden weer gelijk getrokken. Wat de motor volgens MTU voor aantrekkelijk maakt is dat een rendement van maximaal 42 procent kan worden gehaald en dat geen dure en omvangrijke SCR installatie nodig is. Overigens haalt een moderne truckdiesel ook een rendement van boven de 40 procent maar dan wel met SCR katalysator. MTU is nu bezig het prototype geschikt te maken voor toepassing in het wegvervoer.
Bron: Tognum
|
HCCI motor. |
