„Mercedes-Benz OM 470/OM 471/OM 472/OM 473“ – Versionsunterschied

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== Quellen ==
== Quellen ==
* Bertsche, Bernd & Gisbert Lechner. 2004. „Weibullparameter einiger Maschinenelemente“. In: dies. (Hg.) ''Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau: Ermittlung von Bauteil- und System-Zuverlässigkeiten''. Berlin, Heidelberg: Springer, S. 255–263. ISBN 978-3-540-34996-9; hier Kapitel 7, [[Digital Object Identifier|DOI]]: [http://dx.doi.org/10.1007/3-540-34996-0_7 10.1007/3-540-34996-0_7].
* Bertsche, Bernd & Gisbert Lechner. 2004. „Weibullparameter einiger Maschinenelemente“. In: dies. (Hg.) ''Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau: Ermittlung von Bauteil- und System-Zuverlässigkeiten''. Berlin, Heidelberg: Springer, S. 255–263. ISBN 978-3-540-34996-9; hier Kapitel 7, {{doi|10.1007/3-540-34996-0_7}}.
* Böckenhoff, Elmar. 2011. „Präsentation OM 471: Innovation meets Production“. PowerPoint Präsentation. ''TTM Magazin NL'' 17. Mrz. [http://www.ttm.nl/download/Presentatie%20Dr%20Boeckenhoff%20Head%20of%20Truck%20Product%20Engineering%20..pdf PDF Datei] (abgerufen am 27. März 2011).
* Böckenhoff, Elmar. 2011. „Präsentation OM 471: Innovation meets Production“. PowerPoint Präsentation. ''TTM Magazin NL'' 17. Mrz. [http://www.ttm.nl/download/Presentatie%20Dr%20Boeckenhoff%20Head%20of%20Truck%20Product%20Engineering%20..pdf PDF Datei] (abgerufen am 27. März 2011).
* Daimler AG. 2011. „Blue Efficiency Power: Die neue Heavy-Duty-Motorengeneration von Mercedes-Benz“. Pressemitteilung. ''Media Daimler'' 18. Mrz. [http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-656501-49-1375819-1-0-0-0-0-1-12635-614226-0-1-0-0-0-0-0.html?TS=1300477259891 HTML] (abgerufen am 18. März 2011).
* Daimler AG. 2011. „Blue Efficiency Power: Die neue Heavy-Duty-Motorengeneration von Mercedes-Benz“. Pressemitteilung. ''Media Daimler'' 18. Mrz. [http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-656501-49-1375819-1-0-0-0-0-1-12635-614226-0-1-0-0-0-0-0.html?TS=1300477259891 HTML] (abgerufen am 18. März 2011).

Version vom 18. Februar 2015, 23:14 Uhr

Mercedes-Benz

Reihensechszylinder OM 471 in
einem Mercedes-Benz Actros 1845.
Baureihe 47x (BlueEfficiency Power)
Baukasten 4 Varianten (OM 470–473)
Hubraum 10.677–15.569 cm³
Bohrung 125–139 mm
Hub 145–171 mm
Bauform Reihensechszylinder
4 Ventile (2 E/2 A)
Ventiltrieb 2 obenliegende
Nockenwellen (DOHC)
Verdichtungs-
verhältnis		 17,0 : 1
Kühlung Wasserkühlung
Kraftstoff Diesel min. 51CZ
Kraftstoff-
aufbereitung		 Common-Rail-
Direkteinspritzung
Abgasnorm EU 5, EEV, EU 6
Aufladung Turbolader mit
asymmetrischer Luftzufuhr
Einsatzbereich Nutzfahrzeugmotor,
Einbaumotor
Vorgänger Baureihe OM 500
Leistungsspektrum
OM 470 bis 473 235–500 kW
(320–680 PS)
Tabellarischer Überblick
der Baureihe 47x

Die von Mercedes-Benz komplett neu entwickelte Motorenfamilie OM 47x setzt sich aus insgesamt vier unterschiedlichen Triebwerken zusammen und stellt die aktuelle Ausbaustufe im Line-up der Mercedes-Benz-Nutzfahrzeug-Motoren dar. Allesamt als langhubige Reihensechszylinder ausgeführt, weisen die einzelnen Motoren untereinander lediglich Unterschiede in Bezug auf Bohrung und Hub auf. Jeweils zwei Motorentypen greifen auf einen einheitlichen Baukasten hinsichtlich wichtiger Komponenten (Kolben, Pleuel, Kraftstoffaufbereitung etc.) zurück. Besonderes Merkmal der neuen Motoren ist der weiche und leise Motorlauf, der in erster Linie durch die Hochdruck-Common-Rail-Direkteinspritzung erreicht wird. Neben akustischen Vorzügen bietet die Reihenbauweise durch den sehr guten Massenausgleich den Vorteil einer hohen mechanischen Laufruhe (weitgehend vibrationsfrei).

Wie ihre Vorgänger folgt auch die Baureihe OM 47x der üblichen Nomenklatur der Mercedes-Benz-Motoren, wobei die Buchstabenfolge OM für Ölmotor (also Dieselmotor) steht.[1] Die neue Triebwerksgeneration ersetzt die bisherigen V-Motoren im Mercedes-Benz Actros (OM 501 V6 und OM 502 V8) sowie die Reihensechszylinder OM 457 (h)LA[2] der Mercedes-Benz- (Citaro-, Tourismo- und Travego-) und Setra- (Baureihe-400-) Omnibusse und OM 460 LA, der z.B. in einigen Modellen des deutschen Landmaschinenherstellers Claas (Modell Jaguar) eingesetzt wird.

Generation Weltmotor

Seit Dezember 2007 wurden drei der vier maßgeblich unter Federführung Stuttgarts entwickelten Motorbaureihen[3] durch das US-amerikanische Tochterunternehmen Detroit Diesel eingeführt und laufen dort seither als DD13 (OM 471; vorgestellt 01/2009), DD15 (OM 472; 12/2007) und DD16 (OM 473; 12/2009) vom Band. Im März 2010 begann Daimlers japanische Tochter Mitsubishi Fuso Truck and Bus (MFTB) mit der Umstellung auf den 6R10 (OM 471). Die Produktion findet in den Werken Mannheim und Redford (USA) statt. Verschiedene Bauteile werden jeweils zentral in einem Werk gefertigt, um maximale Skaleneffekte zu erzielen, und anschließend untereinander ausgetauscht. So produziert das Mercedes-Benz Werk Mannheim den Weltbedarf an Nockenwellen, während alle Pleuel bei Detroit Diesel in Redford gefertigt werden. Die Motoren für Mitsubishi Fuso werden weitgehend komplett in Mannheim hergestellt und in Kawasaki (Japan) vervollständigt.[4] Im Werk Mannheim werden Zylinderköpfe und Zylinderkurbelgehäuse gegossen, während die Tochterfirma Atlantis Foundries in Kapstadt (Südafrika) die Zylinderkurbelgehäuse für den nordamerikanischen Markt gießt.[3] Konstruktiv unterscheiden sich die deutschen, US-amerikanischen und japanischen Varianten in mehr als 200 Komponenten, u.a. hinsichtlich der Einspritzdüsen, Turbolader, Steuerungselekronik und des Luftpressers.[5]

Geschuldet ist der frühere Einsatz in den USA und Japan den dort geltenden schärferen Abgasnormen (US EPA 10 und JP09, wobei letztere die weltweit derzeit strengste Abgasnorm darstellt). Bis dato wurden in den USA und Japan etwa 70.000 Motoren der Baureihe OM 47x verkauft.[6] Insgesamt haben die Motoren mehrere Millionen Testkilometer (insgesamt etwa 50 Millionen) auf der Straße und dem Motorenprüfstand hinter sich. Die Verwendung in japanischen und US-amerikanischen Fahrzeugen ermöglichte es zudem, Erfahrungen der Fahrer im Hinblick auf die Auslegung der deutschen Pendants zu berücksichtigen. Im Vergleich zur bisherigen Baureihe 500 stieg die Standfestigkeit um 20 % auf nun 1,2 Millionen Kilometer (ohne grundlegende Überholung).[7] Die Wartungsintervalle wurden auf nunmehr 150.000 Kilometer verlängert.

Die Auslegung als Weltmotor hat den breitgefächerten Einsatz der modernen Baureihen zur Folge. Während die beiden größten Triebwerke dem neuen Fernlastwagen Actros (und in den spezifischen Auslegungen für die USA und Japan den entsprechenden Freightliner, Western Star und Mitsubishi Fuso Trucks) vorbehalten sind, werden die beiden kleineren Reihensechszylinder auch in verschiedenen anderen Mercedes-Benz-Nutzfahrzeugen, etwa in der neuen Modellreihe für den schweren Verteilerverkehr Antos,[8] dem Nachfolger der Baureihe Axor, zum Einsatz kommen. Nach Ankündigung der Daimler AG, der im Mai 2011 vorgestellte neue Linienbus Citaro[9] sei bereits auf die ab 2012 verpflichtende Euro-6-Norm vorbereitet,[10] wird dieser seit Mai 2012 mit den Motorbaureihen OM 936 (7,7 L) und OM 470 (10,7 L) ausgerüstet.[11][12] Ebensolches gilt für den Travego (den Reisebus von MB) sowie die kommende Setra-500-Baureihe, zu der Linien-, Überland- und Reisebusse gehören.[13] In diesen Typen werden zukünftig die Motoren OM 470 und OM 471 zum Einsatz kommen. Aktuell wird in den genannten Omnibussen die Baureihe OM 457 LA (11,97 L Reihensechszylinder mit Pumpe-Leitung-Düse-Einspritzung) eingesetzt.

Grundkonstruktion

Allen Ausführungen gleich ist die Grundkonstruktion des Kurbelwellengehäuses, die Kurbelwelle, der Zylinderkopf mit jeweils vier (4) senkrecht hängenden Ventilen pro Zylinder (24-Ventiler) und der Ventiltrieb mit zwei (2) obenliegenden Nockenwellen (DOHC). Für den steifen einteiligen Zylinderkopf setzt Mercedes-Benz auf den speziell für die langhubigen Reihensechszylinder entwickelten Grauguss-Werkstoff mit Vermiculargraphit (MB-Patent). Dieser neue Werkstoff ermöglicht eine besonders hohe Stabilität und Steifigkeit. Notwendig ist die höhere Festigkeit auch aufgrund der im Vergleich zum Vorgänger erhöhten Zünddrücke. Zugunsten einer höheren Effizienz sind diese von 180 auf nun max. 230 bar gestiegen.[5]

Turbolader, Kurbelgehäuseentlüftung und Starter sind auf der heißen Seite des Motors angebracht, während der Luftpresser, die Motorsteuerung sowie die Kraftstoffpumpen für Hoch- und Niederdrucksystem und Öl-Kühlmittelmodul mit Filter und Kühlmittelpumpe auf der kalten Seite platziert wurden. Auf der Vorderseite des Motors finden sich drei Poly-V-Riemen in verschiedenen Ebenen, die dem Antrieb der Lichtmaschine, der Kühlwasserpumpe, des Hydrolüfters und des Kompressors der Klimaanlage dienen. Die Auslegung der Ebenen erfolgt konfigurationsspezifisch, wobei die dritte Ebene für den Antrieb optionaler Nebenaggregate zur Verfügung steht. Auf der Abtriebseite des Motors findet sich der Rädertrieb, der die Ölpumpe, die Common-Rail-Hochdruckpumpe, den optimierten Zweizylinder-Luftpresser, die Servopumpe der Lenkung sowie die beiden oben liegenden Nockenwellen antreibt.

Gewichtsproblematik und Kraftstoffverbrauch

Auffällig indessen ist das im direkten Vergleich zu den Vorgängerbaureihen OM 501 LA (11,95 L V6) und OM 502 LA (15,93 L V8) deutlich höhere Gewicht der neuen OM-47x-Reihe. Während der alte V6 lediglich 885 kg Trockengewicht auf die Waage bringt, wiegt der 471er nun 1.156 kg. Der größere OM472 ist 1.306 kg schwer, der in etwa entsprechende OM 502 V8 wiegt ca. 1.125 kg.[14]

Angesprochen auf die Gewichtproblematik, erklärte Hubertus Troska, Leiter Mercedes-Benz Lkw (Europa/Lateinamerika), dass "der OM 471 […] Riesenvorteile bei Kraftstoffverbrauch und Zuverlässigkeit [hat]". Man habe sich daher die Frage nach dem Nutzen eines wesentlich schwergewichtigeren Motors als dem bisherigen OM 501 V6 nie gestellt. Elementar seien für Troska Zuverlässigkeit und Verbrauch.[15] Ein Vergleich mit Wettbewerbermotoren zeigt, dass der neue OM 471 durchaus in der üblichen Gewichtsklasse liegt.

Der Reihensechszylinder OM 471 im Wettbewerbsvergleich[16]

Hersteller Mercedes-Benz Scania MAN DAF Volvo / Renault Iveco
Motorbezeichnung OM 471 DC 13 DC 12[17] D2676 Paccar MX D13C / DXi 13[18] Cursor 13
Zylinder/Ventile Reihe 6/24
Hubraum 12.809 cm³ 12.742 cm³ 11.705 cm³ 12.419 cm³ 12.902 cm³ 12.777 cm³ 12.882 cm³
Bohrung x Hub 132 x 156 mm 130 x 160 mm 127 x 154 mm 126 x 166 mm 130 x 162 mm 131 x 158 mm 135 x 150 mm
Verdichtungs-
verhältnis (ε) 		17,0 : 1 17,3 : 1 bzw.
18,0 : 1 		18,1 : 1 19,0 : 1 16,4 : 1 17,8 : 1 17,0 : 1
Kraftstoff-
aufbereitung 		X-Pulse
Common-Rail 		Scania XPI
Common-Rail 		Common-Rail Common-Rail Pumpe-Düse Common-Rail[19]
Leistungsspektrum 310–375 kW
(421–510 PS) 		265–353 kW
(360–480 PS) 		280–309 kW
(380–420 PS) 		338–397 kW
(460–540 PS) 		265–375 kW
(360–510 PS) 		279–397 kW
(380–540 PS) 		301–412 kW
(410–560 PS)
Drehmoment 2100–2500 Nm 1850–2500 Nm 2200–2500 Nm 2300–2500 Nm 1775–2500 Nm 1900–2600 Nm 2300–2500 Nm
Trockengewicht,
DIN 70020-A 		1156 kg 1000 kg 980 kg 1015 kg 1055 kg ca. 1050 kg[20] 1006 kg

Den von Troska angesprochenen geringeren Kraftstoffverbrauch konnte der OM 47x bereits unter Beweis stellen. Auf einer 10.000 km langen Verbrauchsfahrt im Pendelverkehr (Record Run) zwischen Rotterdam und Stettin verbrauchte der Actros 1845 (OM 471 mit 330 kW / 449 PS) mit StreamSpace-Fahrerkabine (2.500 mm Breite) durchschnittlich 7,6 % (Euro 5-Version; 25,1 l Diesel) bzw. 4,5 % (Euro 6; 25,9 l) weniger Dieselkraftstoff als sein direkter Vorgänger, der Actros 1844 MP 3 LS (L-Fahrerhaus) mit dem V6-Zylinder OM 501 LA III (320 kW / 435 PS, Verbrauch: 27,1 l).[21] Ähnlich wie die aktuellen Mercedes-Benz-PKW-Motoren trägt auch die Baureihe OM 47x den Namenszusatz BlueEfficiency Power, der auf den günstigen Kraftstoffverbrauch sowie die Abgasreinigung mit Hilfe von AdBlue hinweist (siehe Abschnitt "Abgasreinigung").

Kompensiert wird das höhere Gewicht der neuen Baureihe zum Teil durch die Neustrukturierung des Motorenprogramms. So wird zukünftig die größte Ausbaustufe des OM 471 (375 kW / 510 PS) den kleinsten Achtzylinder ersetzen. Die nachfolgende Tabelle gibt Aufschluss über die erhältlichen Ausführungen.

Die einzelnen Motoren im Überblick

Motorkenncode:
Mercedes-Benz ... 		Zylinder Hubraum Bohrung × Hub Leistungsspektrum Drehmoment Kraftstoffaufbereitung Bauähnliche Varianten
OM 470 Reihe 6 10.677 cm³ 125 × 145 mm 240 kW (326 PS)–315 kW (428 PS) bei 1800 min−1 1700–2100 Nm bei 1100 min−1 Common-Rail, X-Pulse-Druckverstärkung MTU 6R 1100
OM 471 12.809 cm³ 132 × 156 mm 310 kW (421 PS)–375 kW (510 PS) bei 1800 min−1[22] 2100–2500 Nm bei 1100 min−1 Detroit Diesel DD13, Mitsubishi Fuso 6R10, MTU 6R 1300
OM 472 14.841 cm³ 139 × 163 mm 335 kW (455 PS)–448 kW (615 PS) bei 1800 min−1[23] 2100–2500 Nm bei 1100 min−1 Detroit Diesel DD15
OM 473 15.569 cm³ 139 × 171 mm 380 kW (517 PS)–460 kW (625 PS) bei 1600 min−1 2600–3000 Nm bei 1100 min−1 Detroit Diesel DD16, MTU 6R 1500
Zum Vergleich: Die bisherigen Baureihen
OM 501 V6 11.946 cm³ 130 × 150 mm 235 kW (320 PS)–350 kW (476 PS) bei 1800 min−1 1650–2300 Nm bei 1080 min−1 Pumpe-Leitung-Düse MTU 6V 501
OM 502 V8 15.928 cm³ 370 kW (510 PS)–480 kW (653 PS) bei 1800 min−1 2400–3000 Nm bei 1080 min−1 MTU 8V 502
OM 457(h) Reihe 6 11.967 cm³ 128 x 155 mm 220 kW (299 PS)–335 kW (456 PS) bei 1800 min−1 1250–2200 Nm bei 1100 min−1 HAF 6 R 12[24], MAN D2866
OM 460 12.816 cm³ 128 × 166 mm 295 kW (394 PS)–390 kW (490 PS) bei 2000 min−1 1900–2200 Nm bei 1200 min−1 Detroit Diesel MBE 4000, MTU 6R 460, MAN D2876

Als kleinstes Treibwerk der neuen Baureihe fungiert der OM 470 (Trockengewicht 990kg), der bei knapp 10,7 Litern Hubraum den Leistungsbereich zwischen 240 kW (326 PS) und 315 kW (428 PS) abdeckt. Darüber rangiert der OM 471 mit 12,8 L Hubraum. Das im März 2011 der Öffentlichkeit vorgestellte Triebwerk ist in Leistungsklassen von 310 kW (421 PS) bis 375 kW (510 PS) erhältlich. Der 14,8 L große OM 472 deckt das Leistungsspektrum ab, für das bisher der 15,9 L-V8 der Baureihe OM 502 zuständig war: 400 kW (544 PS) bis 448 kW (615 PS). Größtes Mitglied der neuen Motorenfamilie ist der OM 473, ein 15,6-Liter-Motor, der sich mit Leistungen bis zu 500 kW (680 PS) für schwere Einsätze offeriert. Sämtliche Motoren sind in Euro 6-Konfiguration erhältlich, darüber hinaus einige Varianten des OM 471 auch mit Euro 5-Norm oder in EEV-Zertifizierung, einer gesetzlich bislang nicht festgesetzten Homologation.[10]

Neuerungen

Insgesamt werden beim OM 47x drei Neuerungen eingesetzt, die zumeist von Grund auf neu entwickelt wurden:

Die erste ist die nun gebaute Nockenwelle, die anders als bei den Vorgängerbaureihen OM 457/460 und OM 501/502 nicht aus dem vollen Material gefräst wird. Stattdessen werden die Wellen hohl gefertigt und die Nocken anschließend aufgeschrumpft. Diese Bauweise spart einige Kilogramm Gewicht, dennoch besitzen die neuen Reihensechszylinder über 200 kg mehr Trockengewicht als die bisherigen V-Sechszylinder.

Die zweite Neuerung ist ein Turbolader mit fester Turbinengeometrie, aber asymmetrischer Luftzufuhr. Hierzu wird der Abgasstrom in zwei gleich große Fluten geteilt. Während der Abgasstrom der Zylinder 1 bis 3 ohne Umweg über die Abgasrückführung (AGR) direkt an den Turbolader geleitet wird, gehen die Abgase der restlichen drei Zylinder zu etwa einem Drittel an die AGR.

Drittens umfasst das Konzept des OM 47x eine dreistufige aufgeladene Dekompressionsbremse. In der ersten Stufe arbeiten lediglich drei Zylinder, während in der zweiten Stufe alle sechs Zylinder als Dekompressionsbremse fungieren. In der höchsten Stufe erfolgt zusätzlich eine Aufladung durch den Turbolader, so dass die maximale Bremsleistung bis zu 340 kW (462 PS) im Falle des OM 470 bzw. 400 kW (544 PS) beim OM 471 beträgt. Innerhalb von 150 Millisekunden steht die volle Bremsleistung zur Verfügung.

Technische Ausführung

Wie bei LKW-Motoren seit längerem üblich, ist der OM 47x ein Turbodiesel-Direkteinspritzer mit Vierventiltechnik. Die Kraftstoffaufbereitung erfolgt über eine Hochdruckeinspritzanlage mit Mehrlochdüsen und Common-Rail-Technik, die einen maximalen Druck zwischen 900 und 2100 bar (etwa 13.000 bis 30.500 psi) liefert. Eine der Motorauslastung angepasste Steuerung der Kraftstoffmenge sorgt für eine effiziente Nutzung der im Dieselkraftstoff enthaltenen Energie (Brennwert 45,4 MJ/kg bei 25°C).

Der Verbrennungsvorgang teilt sich in Pilot-, Haupt- und Nacheinspritzung. Dabei dienen maximal zwei Piloteinspritzungen einem sanften Druckanstieg und senken somit das Geräuschnivau. In der Haupteinspritzung können mit Hilfe zweier Magnetventile sowohl Druckniveau als auch Druckaufbau individuell angepasst werden. Eine Nacheinspritzung ermöglicht notwendigenfalls die weitgehende Verbrennung der Partikel bzw. die Regeneration des Partikelfilters (durch Anstieg der Abgastemperatur). Die aktive Regeneration des Partikelfilters erfolgt über ein separates Einspritzventil im Abgasstutzen, dem so genannten HC Doser.

Der Einspritzdruck des gemeinsam mit der Robert Bosch GmbH entwickelten Systems ist frei modulierbar und kann an die aktuellen Gegebenheiten flexibel angepasst werden. Dieses bei Mercedes-Benz als X-Pulse (Detroit Diesel: Amplified Common Rail System) bezeichnete System ermöglicht die effektive Steuerung von Einspritzmenge und -zeitpunkt in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors. Dafür stehen dem rein elektronischen Motor Control Management (MCM)[25] drei verschiedene Profile zur Verfügung: Boot (spät einsetzende Druckverstärkung), Square (früh einsetzende Druckverstärkung) und Ramp (eine Mischung aus beidem). Das Profil Boot zeichnet sich durch zwei aufeinander folgende Plateaus aus, wobei ersteres niedriger angesiedelt ist als letzteres. Beim Profil Ramp erfolgt der Druckanstieg in zwei Phasen, um ein spezifisches Plateau zu erreichen. Das letzte Profil, Square, kennzeichnet ein rechteckiger Druckverlauf, bei dem das Plateau-Niveau länger aufrechterhalten bleibt.[26] Die Motorsteuerung MCM entscheidet dabei in Abhängigkeit von Motorlast und Betriebszustand, ob die Druckverstärkung früh, spät oder gar nicht erfolgt. In letzterem Fall bleibt es bei 900 bar Vordruck. Zusammen mit der frei formbaren Haupteinspritzung wird die vollständige Kontrolle von Einspritzmenge und -zeitpunkt gewährleistet.

Maßnahmen zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs

Da im neuen Actros die standardmäßige Achsübersetzung zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs länger ausfällt als bislang (2,611 : 1, zuvor 2,846 : 1), verfügen die drei kleineren Varianten des OM 471 über die Top Torque Elektronik, die im größten Gang zusätzliche 200 Nm Drehmoment (etwa 23 kW / 31 PS bei 1.100 min−1) zur Verfügung stellt.[27] Somit besitzt der Motor im Drehzahlband zwischen 800 min−1 und 1400 min−1 mehr Durchzugsvermögen, und der Fahrer kann länger im höchsten Gang fahren. Daneben sorgen der asymmetrisch gestaltete Turbolader und lastgesteuerte Nebenaggregate (Wasser- und Lenkhilfepumpe) für eine weiter gesteigerte Effizienz.

Unterstützt wird die Motorbremse von einem Wasserretarder der Firma Voith, der hinten am Getriebe angebracht ist. Dieser läuft mit etwa doppelter Gelenkwellendrehzahl und erreicht bis zu 600 kW Bremsleistung bzw. 3500 Nm Bremsmoment. Der Sekundär-Wasser-Retarder (SWR) nutzt die Kühlflüssigkeit (auch zur Schmierung) anstatt einer Ölfüllung, welche die Wärmeenergie aufnimmt und über einen Wärmetauscher an die Motorkühlung abgibt. Der neue Retarder wiegt dabei etwa 30 Kilogramm weniger als der bisherige Ölretarder (65 kg statt rund 100 kg).

Abgasreinigung

Zur Erreichung der Euro-6-Abgasnorm sind verschiedene Emissionsminderungseinrichtungen zur Abgasnachbehandlung notwendig. Zur Reinigung der Abgase wird daher eine Kombination aus gekühlter Abgasrückführung (AGR), Partikelfilter und SCR-Technik (Selective Catalytic Reduction). Zur Reduzierung der Stickoxide (NO, NO2) setzt Daimler auf die seit 2005 verwendete 32,5-prozentige Harnstofflösung AdBlue. Durch diesen Zusatz (chemischer Katalysator) kann die chemische Reaktion bei niedrigeren Temperaturen erfolgen. Bei Euro 5 hingegen verzichtet Mercedes-Benz auf den Partikelfilter und setzt auf eine niedrigere Abgasrückführmenge. Hierdurch benötigen die Euro 5-Varianten weniger Kühlluft zur Senkung der Temperatur des AGR-Systems.

Kleinere Baureihe OM 93x

Ein Jahr nach Einführung des OM 471 stellte Mercedes-Benz im März 2012 neue Generation von Vier- und Sechszylinderreihenmotoren vor, die künftig die Modelle Atego und die kleinen Versionen der neuen Citaro Baureihe (C2) antreiben wird. Der schwere Transporter Vario wird diese Motorenfamilie nicht mehr erhalten, da dessen Produktion zum Modelljahr 2014 eingestellt wird.[28] Auch bei dieser Baureihe stieg die B10-Haltbarkeit um 20 Prozent auf nun 750.000 Kilometer (vorher 625.000 km).[7]

Diese mittelschweren Motoren der Baureihe OM 93x verfügen über einen Hubraum von 5,1 (Vierzylinder, OM 934) bzw. 7,7 Litern (Sechszylinder, OM 936) und sind lediglich in Euro VI-Homologation erhältlich. Mittelfristig werden sie im Zuge der Umstellung auf kommende Abgasstandards die aktuellen Baureihen OM 904/924 (4,25 L bzw. 4,8 L Hubraum) und OM 906/926 (6,37 L bzw. 7,2 L Hubraum) ersetzen. Wie auch die Serie OM 47x verfügen sie über eine Common-Rail-Einspritzung, jedoch mit bis zu 2500 bar Einspritzdruck und ohne X-Pulse-Technik. Sie sind in vier (OM 934) bzw. fünf Leistungsstufen (OM 936) lieferbar. Das Trockengewicht (gemäß DIN 70020-A) der Motoren liegt bei 495 kg (Vierzylinder) bzw. 650 kg (Sechszylinder) und damit ähnlich wie beim großen Bruder OM 47x im klassenüblichen Bereich.[29]

Die Baureihe im Vergleich mit Wettbewerbern (Euro 6-Norm)

Hersteller Mercedes-Benz MAN DAF Iveco Renault Volvo / Renault
Motorbezeichnung OM 934 OM 936 D0834 D0836 Paccar FR Paccar GR Tector 4 Tector 6 DXi 5[30] DXi 7 / D7F[30]
Zylinder/Ventile Reihe 4/16 Reihe 6/24 Reihe 4/16 Reihe 6/24 Reihe 4/16 Reihe 6/24 Reihe 4/16 Reihe 6/24 Reihe 4/16 Reihe 6/24
Hubraum 5.132 cm³ 7.698 cm³ 4.580 cm³ 6.871 cm³ 4.460 cm³ 6.690 cm³ 4.485 cm³ 6.728 cm³ 4.764 cm³ 7.145 cm³
Bohrung x Hub 110 x 135 mm 108 x 125 mm 107 x 124 mm 104 x 132 mm 108 x 130 mm
Verdichtungs-
verhältnis (ε) 		17,0 : 1 18,0 : 1 16,4 : 1 17,0 : 1
Kraftstoff-
aufbereitung 		Common-Rail
Leistungsspektrum 100–170 kW
(136–231 PS) 		175–260 kW
(238–353 PS) 		110–151 kW
(150–206 PS) 		176–240 kW
(240–326 PS) 		103–152 kW
(140–207 PS) 		160–235 kW
(220–320 PS)[31] 		118–152 kW
(160–206 PS) 		162–235 kW
(220–320 PS) 		132–162 kW
(180–220 PS) 		177–250 kW
(240–340 PS)[32]
Drehmoment 650–900 Nm 1000–1400 Nm 570–850 Nm 1000–1250 Nm 550–760 Nm 800–1100 Nm 580–750 Nm 800–1100 Nm 660–815 Nm 940–1300 Nm
Trockengewicht,
DIN 70020-A 		495 kg 650 kg 458 kg 625 kg 316 kg[33] 522 kg[33] 400 kg 529 kg keine Angabe

Technische Unterschiede

Als technische Neuerung bei Dieselmotoren besitzt die kleine Baureihe erstmals verstellbare Nockenwellen, wodurch eine variable Regelung der Ventilzeiten möglich wird, die auch zum Regenerieren des Partikelfilters genutzt werden kann. Durch ein früheres Öffnen der Auslassventile gelangen heißere Abgase in den Auspufftrakt, die den Filter freibrennen.

Die maximale Leistungsspanne der neuen Motoren liegt zwischen 115 kW (156 PS) und 260 kW (354 PS). In den kleineren Vierzylinder-Motoren der Baureihe OM 934 bis 130 kW (177 PS) verwendet Mercedes-Benz einen einstufigen Turbolader, während die beiden größeren Versionen über eine zweistufige Aufladung verfügen. Für die sechszylindrigen OM 936 bis 220 kW (299 PS) kommt ein asymmetrischer Turbolader mit zwei Abgasfluten zum Einsatz, die beiden größten Ausbaustufen besitzen zwei dieser Turbolader (Biturbo).[29]

Bei allen vier Ausführungen kommt ein elektronisch gesteuertes Wastegate-Ventil zum Einsatz, das zum einen für die Begrenzung des maximalen Ladedrucks sorgt und zum anderen die Ansprechzeit des Motors beim Beschleunigen und beim Einsatz der Motorbremse verbessert.[34] Beim Vierzylinder OM 934 liegt deren Leistung zwischen 145 kW (Standard) und 170 kW (Premium), beim Sechszylinder OM 936 zwischen 235 und 300 kW. In beiden Fällen erfolgt die Bedienung über einen Lenkstockhebel, wobei dieser beim Vierzylinder zweistufig und beim Sechszylinder dreistufig ausgeführt ist.[29]

Die Motoren in der Übersicht

Motorkenncode:
Mercedes-Benz ... 		Zylinder Hubraum Bohrung × Hub Leistungsspektrum Drehmoment Kraftstoffaufbereitung
Besonderheit 		Bauähnliche Varianten
OM 934 Reihe 4 5.132 cm³ 110 × 135 mm 115 kW (156 PS)–170 kW (231 PS) bei 2200 min−1 650–900 Nm bei 1200–1600 min−1 Common-Rail (max. 2500 bar), verstellbare Nockenwellen (variable valve timing) MTU 4R 1000
OM 936 Reihe 6 7.698 cm³ 175 kW (238 PS)–260 kW (354 PS) bei 2200 min−1 1100–1400 Nm bei 1200–1600 min−1 MTU 6R 1000
Zum Vergleich: Die bisherigen Baureihen
OM 904 Reihe 4 4.249 cm³ 102 × 130 mm 95 kW (129 PS)–130 kW (177 PS) bei 2200 min−1 500–675 Nm bei 1200–1600 min−1 Pumpe-Leitung-Düse MTU 4R 904
OM 924 4.801 cm³ 106 × 136 mm 160 kW (218 PS) bei 2200 min−1 810 Nm bei 1200–1600 min−1 MTU 4R 924
OM 906 Reihe 6 6.374 cm³ 102 × 130 mm 175 kW (238 PS)–210 kW (286 PS) bei 2200 min−1 850–1120 Nm bei 1200–1600 min−1 MTU 6R 906
OM 926 7.201 cm³ 106 × 136 mm 240 kW (326 PS) bei 2200 min−1 1300 Nm bei 1200–1500 min−1 MTU 6R 926

Abwandlungen der Baureihen

Die neue Motorenfamilie wird auch von Rolls-Royce Power Systems (vormals Tognum)[35] unter eigener Nomenklatur angeboten: MTU 6R 1100 C (OM 470), MTU 6R 1300 C (OM 471) und MTU 6R 1500 C (OM 473). Diese Triebwerke sind nach EU-Stufe IV und US EPA Tier 4 final (Off-Highway-Motoren) homologiert und werden seit 2014 für Agrar- und Baufahrzeuge angeboten.

Ebenso werden die entsprechenden Motoren der MTU-1000-Serie (OM 93x) für On- und Off-Highway-Einsatzzwecke (Antrieb von Erntemaschinen, Harvestern und mobilen Häckslern) angeboten werden. Neben Aggregaten für den Antrieb von Omnibussen offeriert Mercedes-Benz zudem alle Motoren der neuen Baureihen auch als Einbaumotoren. Bei RRPS erhalten diese neuen Motoren die Bezeichnungen MTU 4R 1000 C und MTU 6R 1000 C und werden abweichend ab einer Leistung von 100 kW (136 PS) angeboten.

Omnibus-Motoren

Erhältlich sein wird der Euro-6-Diesel OM 471 auch für Mercedes-Benz- und Setra-Omnibusse in zwei Ausführungen mit 350 kW (476 PS) und 375 kW (510 PS) sowie 2300 und 2500 Nm. Um das Aggregat in die flacheren Motorräume der Omnibusse einbauen zu können, wurde eine spezielle, besonders niedrige Ölwanne konstruiert. Als ersten Omnibus mit dem neuen Euro 6-Motor OM 471 LA präsentierte EvoBus (umfasst Mercedes-Benz Buses und Setra) den Travego "Edition 1" auf der Fachmesse Busworld im belgischen Kortrijk (21.-26. Oktober 2011).

Für den Einsatz in Linienbussen steht der OM 470 in zwei Versionen mit 265 kW (360 PS) und 290 kW (394 PS) sowie 1700 und 1900 Nm zur Verfügung. Für Überland- und Reisebusse ist zusätzlich eine 315-kW-Variante (428 PS) mit 2100 Nm wählbar. Als Antrieb für Linienbusse steht zudem der neue 7,7-Liter-Sechszylinder-Reihenmotor OM 936 in vertikaler und horizontaler Version zur Verfügung. Dieses Aggregat ist mit 220 kW (299 PS) und 1200 Nm sowie 260 kW (354 PS) und 1400 Nm lieferbar.

Einzelnachweise

  1. ↑ Weitere Lettern werden der Baureihenbezeichnung hintangestellt, bspw. OM 471 LA: L bedeutet dabei Ladeluftkühler, A steht für Turboaufladung.
  2. ↑ Das der Baureihenbezeichnung nachgestellte h verweist auf die horizontale Einbaulage des Triebwerks, die bei Linienbussen als Platzgründen zum Einsatz kommt.
  3. ↑ a b Vgl. dazu auch Doppler, Folien 2-4. Doppler zeichnet als Head of Global Powertrain Operations Daimler Trucks seit Anlauf des Projekts im Jahr 2002 für die Produktion der Motorbaureihe verantwortlich.
  4. ↑ Siehe auch Daimler AG. 2010. „Mercedes-Benz liefert schweren Lkw-Motor nach Japan“. Pressemitteilung. Media Daimler 23. Apr. HTML (abgerufen am 21. März 2011).
  5. ↑ a b Vgl. dazu auch Pester, „Bulliger Nutzfahrzeugmotor als Saubermann“.
  6. ↑ Vgl. hierzu Weiberg, Folie 4.
  7. ↑ a b Zur Bemessung der Standfestigkeit wird die sogenannte B10-Lebensdauer angegeben. Erfüllt ein Motor diese, so müssen weniger als 10 Prozent der kontinuierlich betriebenen Aggregate nach der angegebenen Laufleistung grundlegend überholt werden. Siehe dazu auch Bertsche/Lechner, Zuverlässigkeit, Kap. 7.
  8. ↑ Vgl. „Neue Verteilerbaureihe: Der Mercedes Antos betritt die Bühne“. EuroTransport 10. Mai. HTML (abgerufen am 11. Mai 2012).
  9. ↑ Siehe Unruh, Randolf. 2011. „Mercedes-Benz: Bühne frei für den Citaro“. EuroTransport 9. Aug. HTML (abgerufen am 14. August 2011). Daneben auch „Mercedes-Benz Citaro: Erstmals ESP bei einem Stadtbus“. T-Online News Nutzfahrzeuge 24. Mai. HTML (abgerufen am 4. Juni 2011).
  10. ↑ a b Zur gesetzlichen Regelung und Aufstellung der Schadstoffgrenzwerte siehe Europäische Gemeinschaft. 2010. „Euro-5- und Euro-6-Normen: Verringerung der Schadstoffemissionen von leichten Kraftfahrzeugen“. Verordnung (EG) Nr. 715/2007, Zusammenfassung der Rechtsvorschrift. Europa EU 7. Jan. HTML (abgerufen am 26. März 2011).
  11. ↑ Aufgrund der aktuellen Vielfalt der Citaro-Varianten erfolgte die Markteinführung des Citaro zunächst mit dem bewährten Reihensechszylinder OM 457(h)LA. Der neue OM 470 wird später nachgereicht.
  12. ↑ Siehe dazu Daimler AG. 2012. „Start frei für Euro VI: Serienbeginn für den saubersten Linienbus mit Dieselantrieb“. Pressemitteilung. Media Daimler 11. Mai. HTML (abgerufen am 11. Mai 2012).
  13. ↑ Vgl. hierzu Daimler AG. 2012. „Zukunftsweisend und dynamisch – die neue ComfortClass 500 setzt Maßstäbe“. Pressemitteilung. Daimler Media 18. Mai. HTML (abgerufen am 19. Mai 2012).
  14. ↑ Siehe hierzu die Angaben in den entsprechenden Motordatenblättern zum OM 501 V6 (PDF; 365 kB), OM 502 V8 (PDF; 295 kB), OM 457 (h)LA (PDF; 155 kB) sowie OM 460 (Detroit Diesel MBE4000) (PDF; 1,0 MB), dort S. 65f. Zudem: Verzeichnis sämtlicher OM 500er Motoren im Actros (PDF; 779 kB).
  15. ↑ Siehe lastauto omnibus 8/2011, S. 40.
  16. ↑ Zu den einzelnen Daten siehe Datenblätter der Wettbewerber: Scania DC 13, MAN D26 CR, DAF Paccar MX (PDF; 423 kB), Volvo D13C (PDF; 688 kB), Renault DXi 13 sowie Iveco Cursor 13 (PDF; 560 kB). Als anteiliges Gesamtdokument: trucker 8/2011, Vergleichstest Kipper (PDF; 2,5 MB).
  17. ↑ Mit Einsetzen der neuen Euro-6-Motoren wird der bisherige 11,7-Liter-Reihensechszylinder entfallen (bauähnlich mit dem Reihenfünfzylinder DC 8). Ihn ersetzt in sämtlichen Versionen der DC-13-Motor mit 12,7 Litern Hubraum, der zusammen mit dem Reihenfünfzylinder DC 9 auf einen einheitlichen Baukasten zurückgreift. Siehe auch Nordström, Per-Erik. 2011. „Neue globale Motorenplattform gewährleistet optimale Leistungen für alle Einsatzbereiche“. Pressemitteilung P11X21DE. Scania Medien 25. Okt. PDF Datei (abgerufen am 30. November 2011).
  18. ↑ Volvo und Renault verwenden für ihre Fahrzeuge baugleiche Motoren. Allerdings stehen bei Volvo Varianten zwischen 279 und 397 kW (380-540 PS) zur Wahl, während Renault nur Typen zwischen 324 und 382 kW (440-520 PS) verwendet.
  19. ↑ Die neu vorgestellte Euro-6-Version des Cursor 13 verfügt erstmals über eine Common-Rail-Einspritzung. Siehe dazu lastauto omnibus 8/2011, S. 6.
  20. ↑ Schätzung anhand lastauto omnibus 8/2011, S. 20: befüllt 1121 kg.
  21. ↑ Siehe auch Oertel, „Zwei neue Rekordhalter“.
  22. ↑ Auf dem US-amerikanischen Markt wird der weitgehend baugleiche Detroit Diesel DD13 abweichend zwischen 261 kW (350 hp) und 350 kW (470 hp) angeboten. Siehe hierzu den Verkaufsprospekt von Detroit Diesel.
  23. ↑ Vgl. Verkaufsbrochüre von DetroitDiesel (PDF). Der zunächst für den europäischen Markt geplante OM 472 wurde letztlich verworfen.
  24. ↑ Die Firma HAF Marine Diesel in Buchholz marinisiert Dieselmotoren der Firmen MAN, Mercedes-Benz und MTU zum Einsatz in verschiedenen Schiffstypen.
  25. ↑ Die MCM stellt eine Weiterentwicklung der MR2 dar und wurde bereits für die Baureihen OM 500 und OM 457 verwendet.
  26. ↑ Vgl. Böckenhoff, Folie 10.
  27. ↑ Zur näherungsweisen Umrechnung des Drehmoments in mechanische Leistung siehe den entsprechenden Artikel zur Leistung in der Physik.
  28. ↑ Siehe dazu lastauto omnibus 6/2012, S. 8.
  29. ↑ a b c Siehe Ferreira, „The New Medium-Duty Engines from Mercedes-Benz“.
  30. ↑ a b Die eingesetzten Motoren wurden ursprünglich von der Deutz AG mit Sitz in Köln entwickelt (Modell TCD 2013) und werden parallel als Einbaumotoren für Nutzfahrzeuge angeboten.
  31. ↑ Die von DAF und Iveco eingesetzten Motoren basieren auf einem gemeinsamen Basismotor (Bohrung × Hub: 102 x 120 mm). Diese Motorserie wurde Anfang der 1980er Jahre von Iveco gemeinsam mit der US-amerikanischen Firma Cummins (4BT und 6BT, später ISB 3.9 und ISB 5.9) entwickelt. Nach Lizenzstreitigkeiten erfolgte eine getrennte Weiterentwicklung durch die sich unterschiedliche Werte für Zylinderbohrung und Kolbenhub ergaben. Die neue Serie wird bei Cummins heute als ISB4.5E5 und ISB6.7E5 Motor (in Euro-5-Homologation) produziert und bei DAF eingesetzt; bei Iveco läuft die neue Baureihe weiterhin als Tector 4/6 mit ebenfalls vergrößertem Hubraum vom Band.
  32. ↑ Renault verwendet lediglich Motoren mit 270/300 PS (195/217 kW) und 1010 bzw. 1070 Nm Drehmoment.
  33. ↑ a b Siehe dazu lastauto omnibus 6/2012, S. 38.
  34. ↑ Siehe dazu Millikin, Mike. 2012. „Mercedes-Benz introduces new engine generation for commercial vehicles; Euro VI compliant“. Green Car Congress 13. Mrz. HTML (abgerufen am 17. März 2012).
  35. ↑ Seit September 2011 ist die Engine Holding GmbH, ein Joint-Venture der Daimler AG und der Rolls-Royce Group plc, Mehrheitsaktionär der Tognum AG (94 % der Anteile). Siehe auch dpa. 2011. „Tognum-Kauf: Daimler und Rolls-Royce sichern sich satte Mehrheit“. Handelsblatt 24. Jun. HTML (abgerufen am 17. Juli 2011).

Quellen

  • Bertsche, Bernd & Gisbert Lechner. 2004. „Weibullparameter einiger Maschinenelemente“. In: dies. (Hg.) Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau: Ermittlung von Bauteil- und System-Zuverlässigkeiten. Berlin, Heidelberg: Springer, S. 255–263. ISBN 978-3-540-34996-9; hier Kapitel 7, doi:10.1007/3-540-34996-0_7.
  • Böckenhoff, Elmar. 2011. „Präsentation OM 471: Innovation meets Production“. PowerPoint Präsentation. TTM Magazin NL 17. Mrz. PDF Datei (abgerufen am 27. März 2011).
  • Daimler AG. 2011. „Blue Efficiency Power: Die neue Heavy-Duty-Motorengeneration von Mercedes-Benz“. Pressemitteilung. Media Daimler 18. Mrz. HTML (abgerufen am 18. März 2011).
  • Daimler AG. 2011. „Neuer Actros 2011: Record Run Verbrauchsfahrt“. Pressemitteilung. Media Daimler 30. Apr. HTML (abgerufen am 1. Mai 2011).
  • Daimler AG. 2011. „Neuer Mercedes-Benz Actros“. Fahrzeugbroschüre. Mercedes-Benz 1. Jul. PDF Datei (abgerufen am 23. August 2011).
  • Daimler AG. 2012. „BlueEfficiency Power: Mercedes-Benz stellt neue Nutzfahrzeug Motorengeneration vor“. Pressemitteilung. Media Daimler 13. Mrz. HTML (abgerufen am 14. März 2012).
  • Deppe, Philipp. 2011. „Motorenfertigung OM 47x im Werk Mannheim“. Mercedes-Benz Passion 7. Apr. HTML (abgerufen am 9. April 2011).
  • Doppler, Hermann. 2011. „Präsentation OM 471: Innovation meets Production“. PowerPoint Präsentation. TTM Magazin NL 17. Mrz. PDF Datei (abgerufen am 27. März 2011).
  • Ferreira, Gerald. 2012. „The New Medium-Duty Engines from Mercedes-Benz“. Car Show News 14. Mrz. HTML (abgerufen am 6. April 2012).
  • Fuchs, Andreas. 2011. „Neue Heavy-Duty-Motorengeneration von Mercedes-Benz“. ATZ Online 18. Mrz. HTML (abgerufen am 18. März 2011).
  • Kern, Michael et al. 2011. „Mit breiter Brust - der Actros fährt vor“. 24-seitiges Actros Spezial. lastauto omnibus 8: S. 22–45. Siehe dazu auch das umfangreiche Actros-Webspecial, 21. Juni 2011 und fortfolgend.
  • Oertel, Florian. 2011. „Zwei neue Rekordhalter“. Actros Record Run. Mercedes-Benz Transport 4: S. 12–17. Ebenfalls online verfügbar. 1. Jul. HTML (abgerufen am 2. Juli 2011).
  • Pester, Wolfgang. 2011. „Bulliger Nutzfahrzeugmotor als Saubermann“. VDI nachrichten 8. Apr. HTML (abgerufen am 31. März 2012).
  • Seno, Simon. 2012. „Mercedes-Benz And The New OM 470: Available To Lease“. OSV 15. Mrz. HTML (abgerufen am 17. März 2012).
  • Tognum AG. 2011. „MTU zeigt auf Agritechnica künftige Motoren für Landmaschinen“. Pressemitteilung (Teil 1). Tognum News 26. Jul. HTML (abgerufen am 26. Juli 2011).
  • Tognum AG. 2011. „MTU zeigt auf Agritechnica künftige Motoren für Landmaschinen“. Pressemitteilung (Teil 2). Tognum News 11. Nov. HTML (abgerufen am 23. November 2011).
  • Tschakert, Wolfgang. 2012. „Mercedes Nutzfahrzeug-Motoren: Downsizing auf der ganzen Linie“. Motorvision 14. Mrz. HTML (abgerufen am 16. März 2012).
  • Weiberg, Georg. 2011. „Präsentation OM 471: Innovation on Production“. PowerPoint Präsentation. TTM Magazin NL 17. Mrz. PDF Datei (abgerufen am 27. März 2011).
  • „Der große Schnitt: Neuvorstellung Euro-6-Motoren“. KFZ-Anzeiger 30. Mrz. HTML (abgerufen am 6. April 2012).
  • „Mercedes zeigt den ersten Euro-6-Reisebus“. Omnibus Revue 7. Sept. HTML (abgerufen am 12. September 2011).
  • „Motorengeneration OM 471 im Detail“. Autosieger 20. Mrz. HTML (abgerufen am 20. März 2011).
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