Neue Architektur macht große John Deere-Motoren zukunftssicher

Von Becky Schultz, 3. November 2022

Die Bauma 2022 bot John Deere Power Systems (JDPS) ein Forum, um fortschrittliche Antriebssystemtechnologien hervorzuheben, mit besonderem Schwerpunkt auf einer neuen Motorarchitektur, die seine Großmotoren „zukunftssicher“ machen soll. Die ersten auf dieser Architektur basierenden Motoren sind der JD14 und der JD18, die beide während der Veranstaltung ausgestellt wurden.

Wie viele Motorenlieferanten hat sich JDPS dazu verpflichtet, die Spitzenleistung der Motoren aufrechtzuerhalten und gleichzeitig nachhaltige Kraftstofflösungen anzubieten, die alternative Kraftstofftechnologien integrieren. Mit seiner Motorenarchitektur der nächsten Generation bringt das Unternehmen diesen Weg weiter voran.

„Das Neue an der Architektur ist, dass sie unsere großen Motoren auf zwei Arten zukunftssicher macht. Erstens haben wir jetzt hintere Getriebezüge, was ihnen viel mehr Flexibilität für die Hilfsenergie der Ausrüstung gibt, in der sie sich befinden“, erklärte Nick Block, Direktor für Vertrieb und Marketing bei JDPS. „Eine zweite wichtige Sache ist, dass sie Overhead-Kameras haben. [Die obenliegende Nockenwelle] sorgt für einen geringeren Kraftstoffverbrauch, was für die Reduzierung des CO2-Ausstoßes wirklich wichtig ist. Darüber hinaus ermöglicht es die Flexibilität, im Laufe der Zeit alternative Kraftstoffe zum Diesel einzuführen.“

Der wassergekühlte 13,6-Liter-JD14-Reihensechszylinder-Viertaktmotor verfügt über eine geringere Stellfläche, die im Vergleich zum Vorgänger mehr Platz und eine einfachere Integration ermöglicht. Er hat eine Leistung von 402 bis 684 PS bei 2100 U/min und ein Nenndrehmoment von 2250 lb.-ft. Der Motor erfüllt Tier 4 Final/Stufe V und nutzt das integrierte Inline-Emissionskontrollsystem von JDPS mit extern gekühlter AGR.

Der JD18 baut auf dem JD14 auf und liefert gleichzeitig eine höhere Leistung. Die Nennleistung beträgt 700 bis 907 PS bei 1900 U/min und die Leistung beträgt 3135 lb.-ft. des Spitzendrehmoments. Sein hinterer Getriebestrang erzeugt eine erhöhte Direktleistung mit der Option auf einen oder zwei hintere Zusatzantriebe für insgesamt 665 lb.-ft. maximales Drehmoment.

Beide Motoren verfügen über ein elektronisches Hochdruck-Common-Rail-Kraftstoffsystem und einen Luft-Luft-Turbolader mit Ladeluftkühlung. Für noch mehr Leistung bietet der JD18 eine serienmäßige Turboaufladung mit einem oder zwei Turboladern. „Beim Spitzendrehmoment liegt es bei etwa 3.135 ft.-lb. Damit haben wir wirklich die nötige Durchzugsfähigkeit für viele Anwendungen, in denen es zum Einsatz kommt“, sagte Block.

Während die Motoren besonders für das Baugewerbe und die Landwirtschaft geeignet sind, können sie auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden, die eine höhere Leistung und ein höheres Drehmoment erfordern, beispielsweise bei großen Pumpen. „Sie werden [in Anwendungen] auf einem höheren Leistungsniveau eingesetzt, wo es schwierig sein wird, sie zu elektrifizieren, sodass weiterhin ein kraftstoffbasierter Motor erforderlich sein wird“, sagte Block. „In vielen Fällen wäre Diesel die vorherrschende Kraftstoffquelle.“

Sowohl der JD14 als auch der JD18 sind in der Lage, hydriertes Pflanzenöl (HVO) und Biodiesel bis B20 als direkten Ersatz für Diesel zu verbrennen. Ziel ist es, in Zukunft unter Nutzung der Motorarchitektur der nächsten Generation auf andere nachhaltige Kraftstoffoptionen und -technologien umzusteigen.

„Aufgrund der Position der Nocke können Sie jetzt darauf zugreifen, um diese Technologie später hinzuzufügen. Außerdem wird die Funkenzündung eine Schlüsseltechnologie sein, die Sie hinzufügen können“, bemerkte Block. „Wenn die Nocke nicht leicht zugänglich ist, ist es schwieriger, diese alternativen Kraftstofftechnologien zu implementieren.“

JDPS hat sich entschieden, sich zunächst auf flüssige Alternativen zu Diesel zu konzentrieren, untersucht aber auch gasförmige Optionen, einschließlich Wasserstoff. „Wenn man die Fremdzündung hinzufügt, kann man sich auch mit anderen Kraftstoffen wie Methanol, Biomethan usw. befassen“, sagte Block. „Es gibt also eine weitere Reihe alternativer Kraftstoffe, bei denen Fremdzündung helfen kann. Und das ist Technologie, die wir darauf aufbauen können.

„Unser Ziel und unsere Strategie ist es, bis 2026 die Technologien zu definieren, die uns die Flexibilität für nachhaltige CO2-Reduzierungstechnologien für Verbrennungsmotoren geben. Sie werden vielleicht nicht alle den gleichen Ansatz verfolgen, aber sie werden alle einen Ansatz verfolgen, der es ermöglicht, CO2 [Emissionen] zu reduzieren.“