Germanii de la Liebherr au lansat un nou motor diesel V12 imens, de 27,0 litri capacitate, care va opera cu amestec sărăcit

Compania germană Liebherr e una din cele mai renumite şi respectate din lume pentru macaralele imense şi utilajele de construcţie sau minerit pe care le produce. Iar aceste utilaje, chiar dacă mai explorează în ultimul timp şi soluţii alternative de propulsie, precum cele electrice sau cu hidrogen, sunt oricum în propulsate mare parte pe bază de motoare diesel. Însă şi aici există reglementări de emisii mai stricte, aplicate inclusiv şantierelor sau companiilor ce deţin asemenea utilaje. Inginerii Liebherr au lansat acum un nou motor diesel V12 imens, de 27,0 litri capacitate cilindrică, căruia i-au aplicat o nouă soluţie, care să le permită să beneficieze în continuare de fiabilitatea motoarelor diesel, dar şi să reducă totodată emisiile acestora.

Foto: Noul motor V12 diesel de la Liebherr

Noul motor are numele de cod D9612 şi se bazează pe propulsorul cu acelaşi cod, lansat acum aproximativ doi ani, doar că modificările inginereşti sunt atât de profunde, încât au necesitat o reproiectare a majorităţii componentelor.

Noul motor V12 de 27,0 litri are 950 kW putere, ceea ce înseamnă 1.292 CP, şi am putea rotunji la 1.300 CP. Este, deci, mult mai puternic decât un motor diesel de camion, care are de obicei între 550 şi 770 CP şi o cilindree de 13-16 litri.

În acest caz, vorbim de un motor pregătit să muncească pe utilaje de construcţie mari, de la cele mai mari excavatoare la încărcătoare, dar şi pe macarale mari. Acesta poate face faţă unor condiţii de exploatare extreme, de la prafuri din câmpurile agricole până la pulberea din zonele carierelor şi minelor.

Marea provocare a acestui motor a fost ca, pe lângă puterea uriaşă asigurată, acesta să poată genera emisii mult mai mici. Motorul e unui biturbo, iar soluţia cea mai viabilă ar fi ca acesta să opereze cu amestec sărăcit, nu unul stoichiometric. Un amestec sărăcit presupune că raportul de aer e mult mai mare decât ar fi recomandabil în mod normal, iar cel de combustibil e mult mai mic. Astfel, se obţine o impulsionare a combustiei, o ardere mai completă a carburantului, o sporire a randamentului mecanic teoretic, şi un consum mai mic de carburant, cu emisii mai mici.

Dar aceste efecte benefice au şi efecte adverse, motiv din care inginerii sunt foarte atenţi când şi dacă să le folosească. În primul rând temperatura combustiei scade, din cauza excesului de aer, care începe a avea un efect de răcire a cilindrilor. Îl doilea rând, creşte riscul combustiei spontane şi a unor defecte apărute din această cauză. Iar efectul care se face simţit permanent e că puterea motorului e mai redusă, şi mai ales curba puterii are de suferit, cu reacţii foarte leneşe la turaţii joase, acolo unde acest amestec sărăcit lungeşte perioada în care motorul îşi poate lua turaţii. Desigur, unii ingineri adaptează şi amestecul în funcţie de turaţii, pentru a-l păstra sărăcit până la un anumit nivel de turaţii.

Cei de la Liebherr au minimizat efectul primelor două simptome printr-o construcţie mai durabilă a motorului şi o injecţie precisă. Cel de-al treilea efect, al puterii scăzute şi a curbei letargice la turaţii joase a fost depăşit prin înglobarea unui circuit ce recuperează energia irosită de circuitul hidraulic.

Mai exact, în multe utilaje mari Liebherr, precum excavatoarele, forţa propulsiei motorului nu e transmisă mecanic spre braţul excavatorului, ci prin presiunea formată în circuitul hidraulic. În procesul de operare, există multe mişcări ale utilajului, care presupun necesitatea eliberării presiunii prin valve specializate. Doar că acea eliberare de presiune înseamnă pierdere de energie, de fapt. Iar inginerii Liebherr captează acum acea presiune eliberată într-un sistem hidraulic auxiliar, care propulsează un compresor de aer. Acel compresor, pus în mişcare de energia în exces recuperată din sistemul hidraulic, adună aer într-un rezervor, iar atunci când motorul diesel V12 are nevoie de sforţări mai mari, acel aer stocat e lăsat în admisia motorului, înlocuind efectul turbinelor la turaţii mai joase şi ajutând motorul să prindă mai repede turaţii, păstrând totodată amestecul sărăcit.

Soluţia cu aerul comprimat stocat în rezervor şi folosit ca boost la turaţii joase nu e tocmai o noutate absolută, fiind folosită la un moment dat şi pe motoare cu amestec normal de francezi şi de suedezii de la Volvo. Dar pe autoturisme, aceste circuite de aer comprimat se dovedeau de obicei nefiabile mai ales pe partea de conducte, care cedau relativ repede. Însă putem presupune că cei de la Liebherr, având experienţe circuitelor hidraulice de putere imensă, au putut configura conducte care să reziste presiunilor înalte.

Liebherr spune că noua lor soluţie nu compromite câtuşi de puţin viaţa motorului, iar cei 1.300 CP ai acestuia vin să certifice că acesta are acum şi mai multă putere. Mai mult ca atât, ei spun că vor folosi acelaşi sistem şi la motoarele cu combustie de hidrogen, pentru că el dă un efect surprinzător de bun la normalizarea gazelor de eşapament, care au astfel nevoie de mult mai puţin tratament în cazul combustiei de hidrogen, temperatura mai mică de combustie eliminând aproape în totalitate riscul formării de noxe.

Foto: Motor Liebherr cu combustie de hidrogen

Iar parametrii de funcţiona ai noului motor V12 diesel sunt impresionanţi, pe lângă puterea de 1.300 CP, cuplul ajungând la tocmai 5.734 Nm! Rata de compresie e de 15:1, iar greutatea proprie doar a motorului e de 2.350 kg.