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 Neuer Volvo FH – Antrieb, Antriebstechnik 11 Bilder Zoom

Volvo FH – Antrieb: Großes Versprechen

I-Torque heißt der neue Antriebsstrang für den Volvo FH. Er verspricht 
niedrigste Drehzahlen, extrem schnelle Schaltungen und deutlich reduzierten Verbrauch.

Zehn Prozent – Das ist die Größenordnung, die Volvo den Kunden in Sachen Dieseleinsparung gegenüber den aktuellen Fahrzeugen verspricht. Zehn Prozent entsprechen in den meisten Fällen 3,0 bis 3,5 l/100 km oder auch 4.500 bis gut 5.000 Liter auf 150.000 Kilometer. Macht – die derzeitigen deutschen Dieselpreise zu Grund gelegt – um die 6.000 bis knapp 7.000 Euro Einsparung im Jahr. Es kann auch weniger sein. "Bis zu zehn Prozent" heißt die Einschränkung. Denn die Ersparnis in Liter und Euro wird sich auf überwiegend flachen Strecken nicht in dieser Größenordnung einstellen. Zum einen, weil das Verbrauchsniveau dann geringer ist, zum anderen, weil sich viele Triebstrangoptimierungen des neuen FH nur auf hügeligen oder bergigen Strecken zeigen.

I-Torque gibt es nur zusammen mit Euro 6

I-Torque heißt das neue Triebstrangkonzept, das es nur in Kombination mit den Euro 6-Motoren gibt und das auf drei Säulen basiert. Nämlich auf enorm kräftigen Motoren, auf einem Doppelkupplungsgetriebe namens I-Shift 2 und auf einer neuen, zusätzlichen Software für dieses Getriebe, die Volvo "I-See" nennt.

I-See steht für einen intelligenten Tempomaten, der sich topografische Gegebenheiten merkt und dieses Wissen in eine dieselsparende Fahrweise umsetzt. Die Daten von rund 3.500 Steigungen samt anschließenden Gefällen haben im Rechner Platz. Die jüngst vorgestellten Systeme von Scania und Mercedes arbeiten mit hinterlegtem topografischen Kartenmaterial.

I-See aktualisiert sich ständig selbst

Warum Volvo mit I-See einen anderen Weg geht, begründen die Schweden unter anderem damit, dass die Datenaufzeichnung während der Fahrt genauer als Kartenmaterial ist. Und auch damit, dass gespeicherte Karten hin und wieder ein Update brauchen. I-See hingegen aktualisiert sich ständig von selbst. 

Auch wenn der I-Torque genannte Triebstrang erst in der zweiten Hälfte des nächsten Jahres zu bekommen ist – die Eckwerte der Motordaten machen schon neugierig und markieren den ersten Schritt zu neuen Triebstrangkonzepten. Volvo hat nichts geringeres beschlossen, als die Motoren hauptsächlich im schmalen Bereich von 900 bis 1.200/min arbeiten zu lassen. Voraussetzung dazu sind enorme Kräfte bei niedrigsten Drehzahlen. 2.800 Nm schon bei 900 Touren liefert die 460 PS-Version des Euro 6-Motors.  Daraus resultieren bei 900/min immerhin 360 PS, die Nennleistung liegt schon bei 1.150/min an.

Längere Achsübersetzungen sorgen für niedrigere Drehzahlen

Zwei andere Voraussetzungen, um dieses niedrige Drehzahlniveau auch in die Praxis umsetzten zu können, sind längere Achsübersetzungen als bisher üblich und ein Getriebe, das so schnell schaltet, dass die langen Achsen nicht zu übermäßig vielen Zugkraftunterbrechungen führen. Der Königsweg heißt Doppelkupplungsgetriebe, ist vom Pkw bereits bekannt und im Motorsport allgegenwärtig. Wie es der Name schon sagt, arbeitet ein solches Getriebe mit zwei Kupplungen und einem zweigeteilten Getriebe mit einer festen Zuordnung mehrerer Gänge zur jeweiligen Kupplung.

Diesen Weg ging auch Volvo und nennt dieses Getriebe I-Shift 2. Konstruktiv betrachtet ist  I-Shift 2 gar nicht mal sehr aufwändig. Vor dem Getriebe gibt es zwei herkömmliche Einscheiben-Trockenkupplungen, die jeweils mit einer Getriebe-Eingangswelle verbunden sind. Die Welle der vorderen Kupplung ist hohl, die Welle der hinteren Kupplung dreht sich in dieser Hohlwelle. Der Gangwechsel erfolgt dabei nur über das wechselweise Öffnen und Schließen der beiden Kupplungen. So können allen Gänge (außer die Range-Umschaltung von Gang sechs nach Gang sieben) in Bruchteilen von Sekunden per Doppelkupplung geschaltet werden.

Immer den richtigen Gang wählen

Aufgabe des I-Shift-Rechners bleibt es in allen Fällen, den passenden Gang vorzuwählen, während der andere noch im Eingriff ist. Bis zu fünf Prozent soll die Kombination aus niedrigen Drehzahlniveau und I-Shift 2 bringen, weitere fünf Prozent Ersparnis entfallen auf I-See.

Verbrauchseinsparungen mit einer besseren Aerodynamik waren im Fall Neuer FH kaum möglich. Design-Chef Rikard Orel und seine Kollegen waren schon froh, den Status Quo halten zu können. Denn die alte FH-Front mit der schräg gestellten Frontscheibe war aerodynamisch schon stark optimiert. Die jetzt steilere Front erhöht den Cw-Wert ein wenig. Und nur mit weicheren Rundungen, einer Dachlinie mit großem Radius und vielen Detailverbesserungen gelang es, den Cw-Wert nicht zu verschlechtern.

An den Start gehen die neuen Volvo im kommenden Frühjahr mit dem bekannten Euro-5/EEV-Motorenprogramm: Mit 420 bis 540 PS aus dem D13C und mit 540 bis 750 PS aus dem D16G. Auf Basis des D13C liefert Volvo zudem eine Euro 6-Variante (D13K) mit 460 PS und 2.300 Nm Drehmoment. Dieser Euro 6-Erstling von Volvo setzt also nach wie vor auf Pumpe-Düse-Elemente mit maximal 2.000 bar. Hinzu kommen eine vergrößerte SCR-Anlage, Oxi-Kat, Dieselpartikelfilter und eine Abgasrückführung. Deren Arbeitsteilung sieht folgendermaßen aus: Der Oxi-Kat produziert zum einen das NO2 (Stickstoffdioxid), das der Partikelfilter zum Verbrennen des Rußes braucht. Zum anderen hat er auch einen Nebenjob. Denn unter kalten Bedingungen heizt er dem unmittelbar nachgeschalteten Partikelfilter nach Kräften ein, um ihm bei der Regeneration zu helfen.

Partikelfilter verbrennt den Ruß

Der Partikelfilter wiederum hat die Aufgabe, den Ruß festzunageln und ihn im Zuge der Regeneration zu verbrennen. Ihm nachgeschaltet sind der Adblue-Injektor sowie die Zone, in der das von Partikeln befreite Abgas sowie das Adblue-Spray sich vermischen und dann zur NOx-Umwandlung in Richtung SCR-Kat gelangen. 

Zweck der Abgasrückführung ist es in erster Linie, unter kühleren Bedingungen die Abgase so zu heizen, dass sie nicht unter die Minimaltemperatur gelangen, die für eine Reaktion im SCR-Kat erforderlich ist. Andere erzielen solche Heizeffekte per Nacheinspritzung im Common-Rail-System. Doch genau das ist mit einem Pumpe-Düse-Motor wie dem D13K460 nur schlecht möglich. Die kommenden Euro 6-Motoren arbeiten also selbstverständlich mit einer Common Rail-Einspritzung, die diesen Umweg zur Aufheizung nicht braucht. Ansonsten halten sich die Schweden noch arg zurück, wenn es um Details der neuen Motoren geht.

Klarer Fall, dass auch Volvo nicht um eine gekühlte Abgasrückführung und den Dieselpartikelfilter herumkommt. Die neue 460-PS-Ausführung arbeitet zudem mit einem Turbocompound-Antrieb, also mit einem zweiten Turbolader, der auf die Kurbelwelle wirkt. Im Maximum dürfte er bis zu zehn Prozent zu den enormen Kräften (2.800 Nm) des Motors beitragen. Andere Leistungsstufen, etwa mit 420 PS, wird es zwar geben, mit welcher Aufladetechnik die dann arbeiten und wie hoch die Drehmomente reichen – dazu wollten die Schweden noch nichts sagen.

Produktionsstart im Frühjahr 2013

Geduld ist also angesagt. Die brauchen selbstverständlich auch die Kunden. Die I-See-Software und den ersten Euro-6-Motor (D13K460) gibt es mit dem Produktionsstart des neuen Volvo FH im kommenden Frühjahr.

Ab September diesen Jahres können die Neuen bestellt werden. I-Shift 2 und die enorm kräftigen neuen Euro-6-Motoren folgen erst im nächsten Herbst. Erst dann ist I-Torque komplett und erst dann kann jeder Kunde überprüfen, ob sich das große Versprechen der Schweden in die Tat umsetzen lässt.

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Autor

Foto

Karl-Heinz Augustin, Volvo

Datum

5. November 2012
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