Dieselmotor von MTU – das Herz des Vectron DE

Der Dieselmotor des Vectron DE wird von MTU Friedrichshafen geliefert – einer Tochtergesellschaft der Tognum AG. MTU Friedrichshafen ist ein traditionsreicher Hersteller von Dieselmotoren mit umfangreicher Erfahrung im Bahnbereich. Der MTU-Dieselmotor zeichnet sich insbesondere durch seine zukunftsweisende Umweltfreundlichkeit aus.

Geschichtlicher Abriss und Hintergrund

Die ersten Schienenfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren wurden bereits 1887 der Öffentlichkeit vorgestellt. 1893 veröffentlichte Rudolf Diesel die Grundlagen seines Motors. Der erste Dieselmotor entstand im Jahre 1897 und hatte einen Wirkungsgrad von 27 %. Die erste Lokomotive mit einem Dieselmotor wurde im Jahr 1912 entwickelt. Heute kann der Dieselmotor als Lokomotiven-Antrieb auf eine fast 100-jährige Geschichte zurückblicken – eine Geschichte, die auch MTU Friedrichshafen maßgeblich mitgeschrieben hat.


Das neue Motorkonzept

Der Dieselmotor des Vectron DE ist eine Weiterentwicklung des bewährten Dieselmotors der Baureihe 4000. Das typische Merkmal eines Motors mit AGR-Technologie ist die gekühlte Abgasrückführung. Ein Teil des Abgases wird zurück in den Brennraum geleitet. Durch Zuführen dieses Teils des Abgases zur Verbrennungsluft wird die Entstehung von Stickoxiden wesentlich gesenkt. Die Abgasmoleküle behindern die schnelle Oxidation von Kraftstoffmolekülen, wodurch Temperaturspitzen und die NOx-Emissionen gesenkt werden. Verbesserungen am elektronisch gesteuerten Common-Rail Einspritzsystem sowie eine emissionsarme Verbrennung nach dem Miller-Verfahren runden das technische Konzept ab.

Gesteigerte Anforderungen an die Umweltfreundlichkeit

Im Zuge eines steigenden Umweltbewusstseins der Bevölkerung werden die Erwartungen an die Umweltfreundlichkeit von Fahrzeugen immer höher. Dies äußert sich in immer schärferen Emissionsanforderungen durch den Gesetzgeber. Die ab 1.1.2012 gültige Europäische Richtlinie EU97/IIIB fordert eine Reduktion der Partikelemission um 88 % sowie eine Verringerung des Stickoxid-Ausstoßes (NOx) um 40 % gegenüber den heutigen Standards.

Senkung der NOx-Werte durch Abgasrückführung

Wie bei vielen technischen Herausforderungen gibt es auch für die Erreichung der geforderten Grenzwerte unterschiedliche technische Lösungen. Die beiden heute geläufigen Lösungen sind zum einen eine innermotorische Lösung, die Abgasrückführung (EGR), oder zum anderen eine Nachbehandlung mittels sogenannter Selective Catalytic Reduction (SCR). Während die Abgasrückführung ohne zusätzliche Betriebsstoffe auskommt, wird bei der SCR-Lösung Harnstoff in den Abgasstrom eingespritzt, d. h. ein zusätzlicher Betriebsstoff muss mitgeführt werden. Dadurch benötigt die SCR-Lösung zusätzlich einen Tank, Pumpen, Verrohrung und eine Heizung. Vectrons Dieselmotor nutzt die Abgasrückführung. Diese von MTU gewählte Lösung verhindert NOx-Emissionen von vornherein, anstatt sie zu produzieren und anschließend zu vernichten.

Kompakter und leistungsstarker Partikelfilter

Zur Reduktion der Partikelemission ist ein Partikelfilter notwendig. Der Partikelfilter des Vectron DE benötigt keinen zusätzlichen Bauraum. Die Partikelfilterung wird nunmehr im für den Schalldämpfer notwendigen Volumen realisiert. Das Filtersystem des Vectron DE basiert auf einer keramischen Wabenstruktur. Durch ihre poröse Struktur strömen die Abgase, wobei sich Partikel als Ruß ablagern. Der Ruß brennt schließlich durch Selbstregeneration dank katalytischer Beschichtung ab. Der gesamte Filterprozess wird vom Motormanagement überwacht und geregelt.

Einbau des ersten Dieselmotors im Vectron DE