Die neuen mtu 12V und 16V 2000-Motoren: High Tech für hohe Geschwindigkeiten

• Intelligentes Motorenkonzept
• Dritte Generation des Common Rail-Einspritzsystems
• Neues, leistungsstarkes Turbolader-System
• Neue "ADEC" (Advanced Diesel Engine Control) Motorelektronik

Die in Miami vorgestellten 12V und 16V 2000 Common Rail-Motoren setzen neue Standards für Jachten. Besonders der 16V stößt in einen neuen Leistungsbereich vor, der bislang für diese Größenklasse nicht zur Verfügung stand. Die Motoren weisen Eigenschaften auf, die für Jachten einzigartig sind: Extrem geringes Gewicht, kleine Abmessungen und niedriger Kraftstoffverbrauch. Ermöglicht wird dies durch den Einsatz modernster Technologien. Das Grundkonzept und die Schlüsseltechnologien – Aufladung, Einspritzung und Elektronik – wurden neu entwickelt und weiter vorangetrieben.

Intelligentes Motorenkonzept

Das günstige Leistungsgewicht von 0,71 PS/kg (16V) und 0,64 PS/kg (12V) der 2000 Common Rail-Motoren resultiert aus einer hohen Leistung pro Zylinder und dem weitgehenden Einsatz von Leichtmetall. Die Gewichtsoptimierung der Komponenten und die modulare Konstruktion des Motors sind ebenso wichtige Faktoren. An einigen Stellen der 2000 Common Rail-Motoren sind mehrere Funktionen im selben Bauteil integriert. Dies reduziert das Gewicht und spart Platz. Ein Beispiel dafür ist die V-Anordnung der Zylinder, die zusammen mit der Außenwand des darüber liegenden Ladeluftkühlers den Ladeluftkanal bildet, der von den Turboladern zum Ladeluftkühler verläuft. Diese Konstruktion wurde durch den Einsatz des Common Rail-Einspritzsystems ermöglicht, bei dem der Raum zwischen den V-Zylindern (die 90 Grad zueinander stehen) nicht von Einspritzpumpen beansprucht wird.

Dritte Generation des Common Rail-Einspritzsystems

Die 12V und 16V 2000 Common Rail-Motoren arbeiten mit dem Common Rail-System der dritten Generation, bei dem die Injektoren an ihrer Oberseite einen Kraftstoffspeicher (Akkumulator) tragen. Die eigentliche Speicher-Funktion wird von einzelnen Speichereinrichtungen in den Zylinderköpfen erfüllt. Dies verhindert Druckschwankungen in der Kraftstoffleitung mit dem Vorteil, dass die Injektoren die Einspritzmenge exakt dosieren können. Der Druck (max. 1800 bar) bleibt im gesamten System nahezu konstant. Darüber hinaus konnten die Kraftstoffleitungen kleiner dimensioniert werden. In der Standard-Version genügt eine einwandige Konstruktion. Die Kraftstoffleitung liegt innerhalb der Ladeluftleitung und ist daher von einer zweiten Schicht umgeben.

Die mtu verwendet bei ihren Motoren seit 1996 sehr erfolgreich die leistungsfähige Common Rail-Einspritzung. Diese Technologie hat sich im Automobil-Sektor mittlerweile zum Standard entwickelt und wird seit neuestem auch von Wettbewerbern im Off-Highway-Bereich eingesetzt. Auf Grund der positiven Erfahrungen mit diesem System verwendet die mtu auch im 2000 Common Rail wiederum ein Common Rail-System, jedoch in einer weiter entwickelten Form.

Neues, leistungsstarkes Turbolader-System

Die 12V und 16V 2000 Common Rail Motoren sind mit einem leistungsfähigen Turbolader-System ausgerüstet, bei dem drei Turbolader verwendet werden. Bei geringen Motordrehzahlen arbeitet lediglich ein Turbolader. Der zweite und dritte Turbolader werden nur bei höheren Drehzahlen elektronisch zugeschaltet. Diese sequenzielle Aufladung garantiert einen kraftvollen Ladeluftstrom und damit eine starke Beschleunigungsreaktion des Motors über das gesamte Leistungskennfeld. Der Wirkungsgrad des Aufladesystems wird durch die Integration des Ladeluftkühlers in die V-Anordnung des Motors zusätzlich gesteigert, da der Ladeluftweg verkürzt wird.

Die ZR 125 Turbolader wurden von der mtu entwickelt und werden vom Unternehmen selbst hergestellt. Bei einer maximalen Turbolader-Drehzahl von 85.000 min-1 bauen sie einen maximalen Ladeluftdruck von 4 bar auf – ein Druck, der bei Motoren dieser Größe meist nur mit aufwändigen zweistufigen Ladersystemen erreicht wird. Das Verdichterrad wird aus Aluminium hergestellt, das durch sein geringes Gewicht einen positiven Einfluss auf die Beschleunigungsleistung des Turboladers hat. Die Verdichterräder der Turbolader befinden sich in einem wassergekühlten Gehäuse, das die Oberflächentemperaturen gemäß SOLAS-Verordnung (Safety of Life at Sea) unterhalb von 220 °C hält.

Neue "ADEC" (Advanced Diesel Engine Control) Motorelektronik

Eine weitere wesentliche Neuerung der neuen 2000 Common Rail Motoren ist die neue Generation des elektronischen Motormanagementsystems "ADEC" (Advanced Diesel Engine Control) von mtu. Während der Entwicklung der Einheiten wurde der Dieselmotor von Anfang an als integraler Bestandteil des Antriebssystems betrachtet. Er lässt sich daher einfach in den Antriebsstrang integrieren. Hierzu wurde zusätzlich zum Motorregler eine Systemschnittstelle entwickelt, die Schiffbauern ein breites Spektrum an Nutzungsmöglichkeiten und Vorteilen bietet. Der Motorregler ist weitaus robuster aufgebaut als frühere Exemplare und passt daher noch besser zu dem leistungsstarken Motor.

Technische Daten der neuen 12V und 16V Common Rail-Motoren

Zylinderzahl	12 / 16
Motorleistung für Jachten und Schnellboote	1344 /1792 kW (1800 / 2400 PS)
Zylinderleistung	112 kW (150 PS)
V-Winkel	90 Grad
Bohrung/Hub	135 mm/156 mm
Hubraum pro Zylinder	2,23 Liter
Leerlaufdrehzahl	600 min-1
Maximale Drehzahl	2450 min-1
Aufladung	Einstufige sequenzielle Aufladung mit zwei oder drei Turboladern, Ladeluftkühlung, wassergekühlte Verdichterräder
Einspritzung	Common Rail mit in den Injektoren integrierten Einzelspeichern
Kühlsystem	Mischkreislauf
Ventilsteuerung	Vierventil-Technik mit zentraler Nockenwelle
Zylinderabschaltung	Optional, elektronisch gesteuert