Daimler werkt aan Euro 6 zonder brandstof ‘penalty'

Daimler gaat afscheid nemen van de V6 motoren en daarmee ook van de pompinjector inspuiting. Voor al haar bedrijfsautomerken over de hele wereld is een  nieuw motorplatform ontwikkeld dat intern wordt aangeduid als HDEP, wat de afkorting is van Heavy Duty Engine Platform. De eerste van deze zescilinder common rail motoren werden afgelopen najaar in de Verenigde Staten geïntroduceerd door Daimler's dochterbedrijf Detroit Diesel.
Overigens noemt Daimler de nieuwe diesel zelf bewust geen "world diesel"omdat men van mening is dat de uitvoeringsverschillen per land te veel variëren om van één motor te kunnen spreken.  Georg Weiberg, hoofd van Daimlers afdeling Truck Product Engineering noemt het  liever een  modulair bouwdoossysteem. Hij erkent natuurlijk wel dat het nieuwe motorenplatform Daimler forse schaalvoordelen oplevert. "We zijn teruggegaan van vier verschillende motorenfamilies die op vier verschillende plaatsen op de wereld werden ontwikkeld en geproduceerd naar één die maar op twee plaatsen wordt geproduceerd, namelijk in Mannheim en in Redford bij Detroit Diesel." Daimler gaat met andere motorenfamilies en ook met andere componenten in de toekomst de zelfde strategie volgen.

Amerika eerst
De belangrijkste kenmerken van de motoren zijn dat ze zes cilinders in lijn hebben, dubbele bovenliggende nokkenassen, de distributie aan de vliegwielzijde en common-rail inspuiting. De motoren komen er in slagvolumes van 10.6, 12.8, 14.8 en 15.6 liter. Mercedes HDEP projectmanager Thomas Harr vertelde dat voor de Amerikaanse markt de keuze gevallen is op de 14.8 liter versie met uitlaatgasrecirculatie en een PM-roetfilter. De Amerikaanse versie heeft 560 pk en 2300 Nm koppel. Later wordt daar een 455 pk versie aan toegevoegd als ‘fleet'model." Mercedes is de eerste truckfabrikant die gebruikt maakt van het nieuwe Bosch ACRS inspuitsysteem. Dat systeem werkt in twee trappen. Een tweecilinder hogedrukpomp zorgt voor een druk van 900 bar in de rail. Daarna wordt de druk met een factor van maximaal 2,3 verhoogd via elektro-magnetisch bediende injectors. Daarmee zijn inspuitdrukken tot 2100 bar haalbaar. Als je één brandstofstraal met een druk van 2100 bar in het luchtledige zou spuiten bedroeg de reikwijdte ervan ruim twintig kilometer,  vertelde één van de Daimler technici om te illustreren wat dergelijke waarden inhouden.

Flexibele inspuiting
De belangrijkste reden waarom Daimler dergelijke injectiesystemen nodig heeft is dat men per inspuiting zo veel mogelijk variaties in druk en ingespoten hoeveelheid tot zijn beschikking wil hebben. Zoals te zien op afb 2 kent men ten aanzien van de ‘hoofd' inspuiting drie typen of profielen die worden aangeduid als ‘square', ‘ramp' en ‘boot'. Zoals te zien  zit het voornaamste verschil in de drukopbouw aan het begin van de inspuiting. Daarnaast zijn er meerdere voor- en na -inspuitingen mogelijk. Met voorinspuitingen kan invloed worden uitgeoefend op de geluidsproductie. Met na-inspuitingen kan de uitlaatgastemperatuur worden gereguleerd en daarmee ook de hoeveelheid partikels, meestal roet. Men dient zich te realiseren dat de hele cyclus slechts enkele milliseconden duurt.

Halve EGR
Om Euro 6 te realiseren moeten alle registers worden open getrokken. Alle fabrikanten en dus ook Daimler zullen gebruik moeten maken van uitlaatgasrecirculatie of wel EGR en AdBlue ofwel SCR en van een diesel partikelfilter. Wanneer je Euro 6 wilt bereiken met bestaande techniek moet je volgens Daimler rekenen op een brandstofverbruik dat ongeveer 6% hoger ligt dan dat van de zelfde Euro 5 motor.  Het streven van Daimler is om dat percentage omlaag te brengen tot nul. Of dat lukt wilde men nog niet met zekerheid zeggen maar afgaand op de mimiek van de desbetreffende spreker komt men een heel eind in de richting.
Een  belangrijk bijdrage aan dat streven zal worden geleverd door eerder genoemd nieuw injectiesysteem. Een ander deel zal moeten komen van een door Daimler zelf ontwikkeld EGR systeem waarbij men van de zes cilinders er maar drie voedt met uitlaatgassen. De andere drie cilinders worden geoptimaliseerd voor een brandstofmengsel zonder verdere bijmenging. Omdat je dan in de beide cilindergroepen met verschillende drukken te maken krijgt ontwikkelde Daimler zelf de zogenaamde Twin Scroll turbolader. Deze heeft zoals te zien op afb. 3 twee aparte kanalen. Bij de asymmetrische versie daarvan zijn de kanalen verschillende van grootte waardoor met één turbo luchtstromen met twee verschillende opbrengsten en drukken worden verkregen. Daarnaast ontwikkelde men een symmetrische versie van de twin scroll turbo die voor de lichtere en middelzware modellen zal worden gebruikt. Die kunnen echter ook van een tweetraps turbine worden voorzien  wanneer het accent  meer ligt op een hoog specifiek vermogen  en minder op ‘drivability' en brandstofverbruik.  Alle turbo's hebben een gecontroleerde ‘wastegate'. De Twin Scroll turbo's zijn door Daimler zelf ontwikkeld en gepatenteerd. Overigens worden op sommige modellen van de Amerikaanse uiotvoeringen van de motor Turbocompound toegepast. In Europa komt dat niet omdat het volgens Daimler alleen zin heeft als je heel lang met constante snelheden rijdt. 
Het systeem van 'halve EGR" leidt volgens Daimler tot een lichtere en compactere EGR koeler, een dynamischer response van de EGR controle en een hoger rendement van het hele EGR systeem op zich. Men verzekert dat de "laufkultur' van de motoren met halve EGR even goed is als die van een gewone motor. Overigens is het maximum aan teruggevoerde uitlaatgassen 25%.
Afgezien van de turbo's en het nieuwe ACRS inspuitsysteem zullen ook nieuwe roetfiltertechnologieën met lagere tegendrukken waar Daimler momenteel aan werkt een bijdrage leveren. Vooral in de Verenigde Staten doet men daar momenteel veel ervaring mee. De daar gebruikte roetfiltersystemen hebben een levensduur van ongeveer 1,2 miljoen kilometer en vergen elke 300.00 tot 400.00 km een reiniging.

Alles nieuw is niet zonder risico 
De nieuwe generatie motoren wordt in Europa gelanceerd tegelijk met de nieuwe Actros en in ieder geval voor 2012. Dat toch weer gekozen wordt voor de lancering van én een nieuwe truck én een nieuwe motor in één keer, heeft te maken met het feit dat de nieuwe lijnmotor niet onder de vloer van de huidige Actros past. Het is dus niet mogelijk de nieuwe motoren alvast even uit te proberen in ene bestaande, uitgerijpte truck.  Te hopen is dat de nieuwe Actros niet weer de zelfde kinderziektes heeft als het eerste model direct na de lancering. De  nieuwe motoren zijn echter al geruime tijd zijn uitgetest in de VS en Japan. Ook bevat de nieuwe Actros naar alle waarschijnlijkheid veel componenten van het huidige model waardoor de risico's op een combinatie van kinderziektes beperkt zullen kunnen worden.
TTM.nl kent nog geen details van de manier waarop andere truckfabrikanten Euro 6 gaan aanpakken meer er zijn geen aanwijzingen dat bij de anderen sprake zal zijn van een gehele nieuwe motorengeneratie. Misschien kun je dan ook wel voorzichtig concluderen dat, als alles wat men belooft uitkomt, inderdaad de beslissende voorsprong neemt waar men zelf over praat. Maar de ervaring uit het verleden heeft geleerd dat er in plaatsen als Södertälje, Eindhoven, Göteborg, Turijn en München ook zeer intelligente technici aan het werk zijn.