Fachzeitschrift für den Garten- und Landschaftsbau

Ab Januar 2014 wird die erste Variante der neuen Hatz H-Serie für die Kunden bereit stehen. Der 4-Zylinder 2-Liter Dieselmotor ist mit Bosch Common-Rail-Technologie, Turbolader, Oxidationskatalysator und Abgasrückführung ausgerüstet. Neben äußerst geringen Emissionswerten setzt der Motor im Hinblick auf Kraftstoffeffizienz und Leistungsdichte neue Maßstäbe.

Bild oben: Hatz Motor H50 2273

Bild unten: Hatz Motor H3 von 1928 (Foto: Motorenfabrik HATZ GmbH & Co. KG)

Ab Januar 2014 startet der Verkauf des neu entwickelten 4-Zylinder-Motors 4H50TIC. Der 2-Liter-Dieselmotor ist mit Bosch Common-Rail-Technologie, Turbolader, Oxidationskatalysator und Abgasrückführung ausgerüstet. Die äußerst geringen Emissionswerte, die Leistungsdichte sowie die Kraftstoffeffizienz setzen den Benchmark in seiner Klasse.

Bei der Entwicklung des 4H50TIC wurde ein wegweisender Downsizing-Ansatz verfolgt. Die obersten Entwicklungsziele waren die Reduzierung von Baugröße und Gewicht bei gleichzeitig hoher Leistung und sehr guten Abgaswerten. Das Ergebnis ist ein turboaufgeladener 2-Liter-Motor, der eine Maximalleistung von 55 kW erreicht und mit einem Gewicht von gerade einmal 173 kg den Benchmark seiner Leistungsklasse darstellt. Dass der Motor dabei die strengen Grenzwerte der EU 97/68 Stage IIIB und EPA Tier IV final erfüllt, ist selbstverständlich. Die Abgasnachbehandlung beschränkt sich auf einen robusten Dieseloxidationskatalysator (DOC), der im Gegensatz zu einem Dieselpartikelfilter wartungsfrei und lebensdauerfest ist und ohne jegliche Elektronik auskommt. Die Nutzung eines Dieselpartikelfilters ist aufgrund der innermotorischen Reduktion der Partikel nicht notwendig, kann aber basierend auf regionalen und kommunalen Anforderungen als Option adaptiert werden.

Vermarktung und Zielgruppen

Die Einsatzbereiche für den 4H50TIC sind vielfältig und lassen sich in drei Bereiche unterteilen: mobile Maschinen, Arbeitsmaschinen und stationäre Maschinen. Zu den mobilen Maschinen zählen bspw. Minibagger, Rad- und Hoflader sowie Stapler; zu den Arbeitsmaschinen Hubarbeitsbühnen, Häcksler, Bohrgeräte und Teermaschinen und unter den stationären Motoren lassen sich Pumpen und Stromerzeuger zusammenfassen. Die vielfältigen Einsatzbereiche setzen einen kompakten und leistungsfähigen Motor voraus, der sich flexibel an die jeweilige Anwendung anpassen lässt. Der 4H50TIC lässt sich auf alle Anwendungsbereiche dank elektronischer Steuerung individuell einstellen.

Nach der Anlaufphase, die bedingt durch die Entwicklungszeit der Anwendungsgeräte etwas Zeit in Anspruch nimmt, sollen zum Zeitpunkt der Reife im Produktlebenszyklus ca. 8 % des weltweiten Marktanteils im Bereich der Industriedieselmotoren in der Leistungsklasse von 37 kW bis 56 kW erreicht werden. Der Vertrieb des Motors konzentriert sich in erster Linie auf die Mitgliedsstaaten der EU, USA und in Länder, in denen der Bedarf an abgasgepflegten Motoren gegeben ist, sowie alle Anwendungen, in deren Einsatz gute Verbrauchswerte wichtig sind.

Aufgrund der kompakten Bauweise lässt sich der 4H50TIC auch in bestehende Applikationen integrieren. So lassen sich Lüfter und Oxidations-Katalysator in unterschiedlichen Einbaupositionen anbringen und sorgen damit für mehr Flexibilität beim Einbau. Des Weiteren ist der Bauraumbedarf erheblich geringer als der, der für vergleichbare Motoren benötigt wird.

Ausstattung und Wartungsfreundlichkeit

Der Generationenwechsel der Motoren der Firma Hatz von rein mechanischen hin zu elektronisch geregelten, führt auch dazu, dass die Variantenvielfalt reduziert wird. Während die aktuellen Motoren-Serien noch mit einer Vielzahl von Optionen an die Kundenbedürfnisse anzupassen waren, verfügt der 4H50TIC in der Standardausführung nicht nur über Komponenten, die zum Betrieb des Motors benötigt werden, sondern auch über Komfortausstattung. Beispielsweise ist der Starterschutz bereits in das Steuergerät integriert. Ein wartungsfreier hydraulischer Ventilspielausgleich sorgt dafür, dass nicht in das sensible Kraftstoffsystem eingegriffen werden muss. Zudem ist einer Vorglühanlage, die einen Kaltstart bis -22°C ermöglicht, ab Werk vorhanden. Dies vereinfacht und erleichtert die Kundenentscheidung erheblich.

Der Motor verfügt neben dem Hauptabtrieb über 2 weitere Kraftabnahmestellen, beispielweise für Hydraulikpumpen, die zusammen mit 130 Nm belastet werden können. Der Anbau erfolgt dabei über ein zusätzliches Gehäuse mit einer Zahnradübersetzung, die direkt durch die Nockenwelle angetrieben wird.

Mit einem Wartungsintervall von 500 Stunden kann der Motor im Hinblick auf die Kundenfreundlichkeit punkten. Im Einzelfall kann das Wartungsintervall dem Einsatzbereich entsprechend auch verlängert werden. Zudem verfügt der Motor über eine ausgefeilte sensorische Motorüberwachung, die im Notfall den Motor abschaltet um kapitale Schäden zu vermeiden.

Betriebskosten

Durch den geringen Kraftstoff- und Ölverbrauch, einem Wechselintervall von 500 Betriebsstunden für den Ölfilter sowie einem Luftfilter mit Verschmutzungsanzeige macht sich der Motor auch im laufenden Betrieb bezahlt. Gerade die "Total Cost of Ownership" (TCO) spielen eine nicht unerhebliche Rolle für die Endkunden.

Technologie und Entwicklungsziele

Alle mechanischen Bauteile wurden mit einem konservativen Ansatz, jedoch mit innovativen Elementen, konstruiert und entwickelt. So ist der 4H50TIC mit zwei Ventilen pro Zylinder ausgestattet, wodurch eine hohe Effizienz, mechanische Robustheit und funktionale Einfachheit erreicht wurde, die sich wiederum in der gewohnt langen Lebensdauer der Hatz-Produkte widerspiegelt. Bei allen essentiellen Teilen des Motors wie Einspritzsystem, Kurbelgehäuse, Kurbelwelle, Nockenwelle, Abgasrückführungsventil, Katalysator und Sensorik hat sich die Firma Hatz ausschließlich für Premium-Produkte von namhaften Anbietern entschieden, die zu einem Großteil aus Deutschland kommen.

Einer der Schlüsselfaktoren zu der hohen Leistungsdichte des 4H50TIC ist das Bosch Off-Highway Common-Rail-System mit 1800 bar, das erstmalig in Industriedieselmotoren zum Einsatz kommt. Das System arbeitet in diesem Motor mit drei Einspritzungen pro Arbeitstakt, einer Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung. Damit ist die perfekte Balance zwischen Haltbarkeit, leisem Verbrennungsgeräusch sowie sehr guten Abgaswerten erreicht.

In Punkto Kraftstoffeffizienz setzt der neu entwickelte Motor mit einem spezifischen Verbrauch von gerade einmal 205 g/kWh im Bestpunkt neue Maßstäbe. Die Besonderheit, und damit ein Alleinstellungsmerkmal gegenüber dem Wettbewerb allerdings ist, dass nahe am Bestpunkt liegende Verbrauchswerte auch in einem großen Last- und Drehzahlbereich erreicht werden, die in dieser Klasse ihresgleichen suchen. Dadurch wird der 4H50TIC zum effizientesten Motor in der Klasse von 37 - 56 kW. Erste Pilotanwendungen untermauern die hervorragenden Verbrauchswerte unter realen Bedingungen und zeigen eine Kraftstoffersparnis im Fahrzyklus von ca. 30 % im Vergleich zu einem Motor der EU Stufe II.

Abgasnachbehandlung

Für reduzierte Abgasemissionen wurde eine AGR-Mischdüse entwickelt, die die rückgeführten Abgase gemeinsam mit der frischen Verbrennungsluft gleichmäßig auf alle vier Zylinder verteilt. Zusammen mit der bereits erwähnten Einspritztechnologie kann somit eine überaus gute Abgasqualität erreicht werden, die dafür sorgt, dass der 4H50TIC lediglich mit einem Oxidations-Katalysator ausgestattet ist und auf die zusätzliche Adaption eines Partikelfilters verzichtet werden kann. Dabei unterschreitet der Motor deutlich die Abgasgrenzwerte der EU 97/68 IIIB und EPA.

Ein weiterer Schlüssel für die außerordentlich hohe Kraftstoffeffizienz ist die Reduktion der inneren Reibung, die zu großen Teilen der konservativen Konstruktion mit wenig bewegten Teilen zu verdanken ist. Unter anderem wurde auf Zahnriemen und Steuerkette verzichtet; der Ventiltrieb erfolgt durch ein Zahnrad, Stößelstangen und Kipphebel. Zudem trägt die 2-Ventiltechnologie in Verbindung mit Rollenstößeln sowie die bauraumreduzierende untenliegende Nockenwelle einen erheblichen Anteil zur Reduzierung der inneren Reibung bei. Für Pleuel und Lager sind ausschließlich High-End-Werkstoffe zum Einsatz gekommen.

Prototypeneinbauten

Für die Validierung des neuen Motors wurden bereits zahlreiche Vorserienmotoren in Versuchsträger eingebaut und im echten Feldeinsatz erprobt. Darunter Schmutzwasserpumpen von BBA, Holzhackmaschinen von Jensen, Hoflader, mobile Flutlichtanlagen im Feuerwehreinsatz, Bagger und einige mehr. Die Validierung ist ein Teil des Hatz internen Qualitätsmanagements, bei dem alle Komponenten 1000 Betriebsstunden einem Praxistest in verschiedenen Lastgruppen und in verschiedenen Arbeitsumfeldern unterzogen werden. Durch die enge Zusammenarbeit mit potentiellen Kunden können auch deren spezifische Wünsche in den Entwicklungsprozess einbezogen werden.

Ausblick

Der 4H50TIC ist der erste Motor einer neuen H-Serie. Eine 3-Zylinder-Variante ist bereits in Entwicklung und wird, je nach Einführung der nächsten Stufe in der Abgasgesetzgebung, ab 2016 auf den Markt kommen.

 

Weitere Informationen erhalten Sie hier:

Motorenfabrik HATZ GmbH & Co. KG

Ernst-Hatz-Straße 16
94099 Ruhstorf a.d. Rott
Deutschland

Tel.: +49 (0)8531/319-0
Fax: +49 (0)8531/319-418

Email:
Web: http://www.hatz-diesel.com

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