Detroit stellt die Gen-6-Motoren für 2027 vor

Detroit, die Antriebsmarke von Daimler Truck North America und führender Hersteller von Lkw-Motoren und Nutzfahrzeugkomponenten, präsentierte im Rahmen einer virtuellen und persönlichen Medienveranstaltung in ihrem Werk in Redford, Michigan, ihr Motorenportfolio der nächsten Generation (Gen 6). Die neuen Motoren DD13, DD15 und DD16 erfüllen die Emissionsnormen der US-Umweltschutzbehörde (EPA) für das Jahr 2027 .

Die Motorenfamilie der 6. Generation bietet nun neue Drehmomentwerte bis zu 1.900 lb.-ft. (Foto: Daimler Truck North America)

Steve Collins, Direktor des Außendienstes für Vertriebstechnik in Detroit, betonte jedoch, dass die neuen Motoren – die für alle schweren Freightliner- und Western Star-Lkw erhältlich sein werden – nicht nur eine Produkteinführung darstellen, die sich auf die Änderung der Emissionsvorschriften konzentriert.

„Das ist nicht nur ein Regulierungsinstrument“, sagte er. „Hier gibt es auch echte Effizienzgewinne, von denen die Kunden profitieren können.“

Drei neue Bewertungen

Die Motoren der 6. Generation übernehmen die gleichen Leistungsdaten wie die Motoren der 5. Generation und bieten zusätzlich drei neue.

Der DD13 wird mit einer Leistung von 505 PS bei 1.625 U/min und einem Drehmoment von 2.372 Nm bei 975 U/min angeboten. „Damit schließen wir eine wichtige Lücke und werden eine entscheidende Rolle für unsere weitere Expansion im Nutzfahrzeugbereich spielen“, sagte Collins. „Viele Nutzfahrzeugkunden suchen nach Motoren mit einer Leistung von etwa 500 PS, sind aber vielleicht noch nicht bereit, den Sprung auf 2.502 Nm Drehmoment zu wagen.“

Darüber hinaus wird der DD15 in zwei neuen Leistungsstufen speziell für den Fernverkehr erhältlich sein – 425 und 455 PS bei 1.500 U/min, gepaart mit einem Drehmoment von 2.588 Nm bei 1.000 U/min. „Das ist das höchste Drehmoment, das wir je aus dem DD15 herausgeholt haben“, erklärte Collins und fügte hinzu, dass dies noch schnellere Bremsvorgänge und extrem schnelle Reaktionszeiten ermögliche. „Dadurch können wir den Motor langsamer laufen lassen, ihn stärker belasten und das erhöhte Drehmoment nutzen, sodass die Fahrer keinen Leistungsunterschied bemerken.“

Die Motoren der sechsten Generation übernehmen die gleichen Leistungsdaten wie die Motoren der fünften Generation und bieten zusätzlich drei neue. (Quelle: Daimler Truck North America)

Alle Motoren, unabhängig vom Hubraum, nutzen den asymmetrischen Turbolader, der erstmals 2014 eingeführt und nun mit einer Kugellagerkonstruktion optimiert wurde, die zuvor für Effizienzsteigerungen reserviert war. „Er spricht dadurch deutlich schneller an, was zu einem besseren Ansprechverhalten des Gaspedals führt“, so Collins. „In Kombination mit einem einfachen Wastegate-Stellglied, das wir ebenfalls in den Turbolader integrieren, lässt sich der Luftstrom noch präziser steuern.“

Der Wastegate-Aktuator verbessert zudem die Bremsleistung und die Steigfähigkeit durch mehr Leistung für Bedingungen in großer Höhe.

EPA-27-Konformität

Zur Einhaltung der strengen NOx-Anforderungen der EPA-Normen von 2027 werden die Motoren der 6. Generation das gleiche primäre Abgasnachbehandlungssystem (ATS) wie die Varianten der 5. Generation aufweisen, ergänzt durch ein kompaktes vorselektives katalytisches Reduktionssystem (Pre-SCR), das dem ATS vorgeschaltet ist.

Wie Collins erklärte, stellen Kaltstarts und Leerlaufphasen, in denen das Aufheizen des primären ATS zusätzliche Zeit in Anspruch nehmen kann, eine der größten Herausforderungen bei EPA'27 dar. „Vor diesem Hintergrund haben wir diesen Vor-SCR-Katalysator entwickelt – er befindet sich näher an der Wärmequelle und kann den SCR-Katalysator schneller aufheizen, um NOx oberhalb des Hauptbehälters effizient umzuwandeln, während dieser noch auf Betriebstemperatur kommt.“

Das Abgasnachbehandlungssystem umfasst ein Vor-SCR-System, das vor der primären Abgasnachbehandlungseinheit angeordnet ist. (Foto: Daimler Truck North America)

„Das Vor-SCR-System leitet AdBlue® (Diesel Exhaust Fluid) vor dem primären Abgasreinigungssystem ein. Dadurch können wir die Abgase in ihrem heißesten Zustand nutzen“, fuhr er fort. „Deshalb ist es oben auf dem Hauptgehäuse angebracht und strategisch so nah wie möglich am Abgasauslass des Motors platziert.“

Trotz des zusätzlichen SCR-Vorabgassystems versicherte Collins, dass kein zusätzlicher Platz im Fahrzeug benötigt wird. Vielmehr befindet es sich in einem zuvor ungenutzten Bereich ausgewählter Lkw-Modelle (49X und 114SD), wodurch keine Platzprobleme oder Blockierungen entstehen und der Zugang zum Fahrerhaus für den Ausbau durch Kunden aus dem Nutzfahrzeugbereich und Lkw-Ausrüstungshersteller frei bleibt.

Für eine noch höhere Effizienz wird das im Gen 5 DD13 für Nutzfahrzeuganwendungen verwendete Thermoregelventil – das in vielen Fällen die Notwendigkeit von Parkregenerationen entweder reduzierte oder eliminierte – auf alle Gen 6 Motoren übertragen.

„Damit Sie unabhängig von Ihrer Anwendung die absolut beste Wärmemanagementlösung erhalten, um sicherzustellen, dass wir die Abgastemperatur korrekt behandeln und die korrekten Betriebstemperaturen des Abgasnachbehandlungssystems aufrechterhalten“, sagte Collins.

Optimierte Effizienz

Weitere Neuerungen der 6. Generation sollen eine höhere Effizienz erzielen, um die Auswirkungen dieser emissionsbezogenen Änderungen auszugleichen.

„Das bedeutet in der Praxis eine Verbesserung des Luftstroms und der Verbrennung sowie eine Verringerung von Reibung und Druck, damit mehr vom Motor erzeugte Leistung tatsächlich an den Rädern ankommt“, sagte Collins, „was der eigentliche Zweck des Motors ist – die Reduzierung dieser parasitären Verluste auf dem Weg.“

Ein neu gestaltetes und vereinfachtes Kraftstoffsystem nutzt beispielsweise nun eine ölgeschmierte Hochdruck-Kraftstoffpumpe anstelle der bisherigen kraftstoffgeschmierten Pumpe. Dies sorgt für eine höhere Effizienz gegenüber früheren Generationen und ermöglicht einen höheren Druck im Common-Rail-System (bis zu 2.500 bar). „Dieser Druck im Rail erlaubt den Einsatz einfacher, nicht-verstärkter Einspritzdüsen, die über ihre gesamte Lebensdauer eine gleichmäßigere und effizientere Leistung erbringen“, so Collins.

Detroit wies darauf hin, dass die Hinzufügung eines asymmetrischen Einlasskanals die Verwirbelung erhöht und so die Kraftstoffzerstäubung verbessert. In Kombination mit den neuen Einspritzdüsen optimiert dies die Kraftstoff-Luft-Gemischbildung und damit eine vollständigere Verbrennung. Darüber hinaus reduziert die Miller-Nockenwellensteuerung die Kompressionsarbeit, erhöht das Verdichtungsverhältnis und trägt zur Gesamteffizienz des Motors bei.

Alle Motoren der 6. Generation, unabhängig vom Hubraum, werden mit einem aktualisierten asymmetrischen Turbolader mit Wastegate-Aktuator ausgestattet sein. (Foto: Daimler Truck North America)

„Die Miller-Nockenwellensteuerung ermöglicht es uns, das Einlassventil zu Beginn des Verdichtungstakts etwas länger geöffnet zu halten, wodurch der gesamte Kompressionsaufwand reduziert wird“, erklärte Collins. „Und das alles erreichen wir bei gleichzeitig noch höheren Verdichtungsverhältnissen, da wir dabei einen kleineren Kolbenboden verwenden.“

Auf der Ölseite sorgt eine neue elektronisch gesteuerte Ölpumpe mit variablem Fördervolumen für einen geregelten Durchfluss und ermöglicht so die Anpassung der Ölpumpe an die unterschiedlichen Anforderungen des Fahrzeugs, egal ob es im Fernverkehr, im Nutzfahrzeugbereich oder im regionalen Verteilerverkehr eingesetzt wird.

„Eine Ölpumpe, die den jeweiligen Anforderungen gerecht wird und die richtige Ölmenge für verschiedene Anwendungen in den Kreislauf liefert, ist von entscheidender Bedeutung“, sagte Collins. „Bei diesen Verbesserungen geht es im Wesentlichen um einen geringeren Ölverbrauch und einen reduzierten Aufwand für die Ölversorgung des Kreislaufs, was zu einer Steigerung der Effizienz führt.“

Verbesserte Kraftstoffeffizienz

Eine effektive NOx-Umwandlung erfordert eine Kombination aus Wärme und AdBlue®. Daher räumte Collins ein: „Der AdBlue®-Verbrauch wird steigen, da wir die NOx-Grenzwerte gemäß den Vorschriften reduzieren. Die Effizienzsteigerungen beim Kraftstoff werden diesen erhöhten AdBlue®-Verbrauch jedoch teilweise ausgleichen.“

Er schätzte, dass bei einer typischen Anwendung im Fernverkehr eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz um bis zu 3 % möglich sei, basierend auf den allgemeinen Effizienzsteigerungen, die mit den Gen 6-Motoren erzielt wurden.

„Bei diesen Motoren der nächsten Generation ging es darum, einen solchen Mehrwert und Innovationen zu schaffen“, sagte David Carson, Senior Vice President für Vertrieb und Marketing bei Daimler Truck North America , „und nicht einfach nur um die Einhaltung der EPA'27-Emissionsnormen.“

„Wir sind hier in Nordamerika, an diesem Standort, seit fast 90 Jahren im Motorengeschäft tätig“, erklärte er. „Wir produzieren die besten Dieselmotoren für Nutzfahrzeuge und beabsichtigen, diese Position auch 2027 und darüber hinaus zu behaupten.“

Die Triebwerke Gen 6 DD13 und DD15 werden ab Januar 2027 verfügbar sein, die Produktion des Gen 6 DD16 folgt im Januar 2028. Alle Detroit-Triebwerke werden in den USA am Standort Redford, Michigan, hergestellt.