KUBOTA Baumaschinen GmbH Innovationen mit Fokus auf Umwelt 14. April 2023

Eine der Lösungen des Unternehmens ist die Kubota Hybrid-Technologie. Dabei handelt es sich um ein System, das mit einem 48-Volt-Motorgenerator ausgestattet ist, der lediglich dann elektrische Energie liefert, wenn phasenweise Lastspitzen zu bewältigen sind. Eine Motor-Unterstützungsfunktion liefere zusätzliche 10 kW elektrische Leistung, wenn diese für gelegentliche kurzzeitige Lastspitzen benötigt wird. So könne der Kunde einen Motor mit einer Leistung wählen, die dem normalen Lastbereich entspricht, ergänzt durch die elektrische Leistung des Generators, wenn die Anwendung dies erfordert. Die Kubota Hybrid-Technologie eignet sich nach Angaben des Unternehmens besonders für Anwendungen mitkurzzeitigen Lastspitzen, wie z. B.  Baustellenmaschinen, Gabelstapler, Kehrmaschinen, Straßenwalzen, Bagger, Teleskoplader, Radlader, Generatoren und Hubarbeitsbühnen. Diese Technologie sei auch für den Einsatz in Innenbereichen geeignet.

Zwei der Highlights des erweiterten Kubota Portfolios seien die Dreizylinder- Hybridmotoren D1803-CR-T P1 und D1105 P2; bei beiden handelt es sich um vertikale, wassergekühlte Viertakt-Dieselmotoren. 

Der kompakte D1803-CR-T P1 Hybrid hat eine Nennleistung von 37,0 kW (49,6 PS) bei 2700 U/min. Dabei ist der Generator des AC-Synchronmotors, für welchen keine Wartungsarbeiten erforderlich sind, im Schwungradgehäuse untergebracht, wodurch die Motorgröße sehr kompakt gehalten werden kann. Alle erforderlichen Komponenten, wie Elektromotor und 48-V-Lithium-Ionen-Batterie, werden von Kubota geliefert, so dass der Kunde einen geringen Entwicklungswand hat. Ein Riemenantrieb ist nicht erforderlich, was die Robustheit des Motors sowie seine Wartungsfreundlichkeit erhöht.

Der auf der Conexpo 2023 ausgestellte 1,8-Liter-Motor D1803-CR-T P1 Hybrid erfüllt die Emissionsvorschriften EPA/CARB Tier 4 sowie EU Stufe III B und hat ein maximales Drehmoment von 150,5 Nm bei 1600 U/min. Die EU-Version des Motor wird die EU Stufe V erfüllen. Der Motor verfügt über ein Verbrennungssystem mit Direkteinspritzung sowie ein Common-Rail-Kraftstoffsystem.

Der D1105 P2 Hybrid hat eine Nennleistung von 18,5 kW (24,8 PS) bei 3000 U/min und ist mit einer Kupplung zwischen Motor und Motorantrieb ausgestattet. Dieser Motor kann während des Betriebs je nach Bedarf zwischen drei Betriebsmodi wechseln: Nur Verbrennungsmotor-Antrieb, nur Elektromotor-Antrieb und Verbrennungsmotor kombiniert mit Elektromotor-Antrieb. So kann beispielsweise in lärm- oder emissionssensiblen Umgebungen der Verbrennungsmotor abgestellt und auf den leiseren Elektromotor umgeschaltet werden.
Aufgrund der zusätzlichen elektrischen Leistung von bis zu 10 kW bleibt der Motor auch mit montiertem Getriebe und integrierter Kupplung sehr kompakt und bietet dem Maschinenkonstrukteur mehr Flexibilität. An das Getriebe kann eine Hydraulikpumpe zur Leistungsabnahme montiert werden. 

Der D1105 P2 Hybrid Motor hat einen Hubraum von 1,1 Litern und erfüllt die Abgasvorschriften EPA/CARB Tier 4 (NRTC/NTE-Testmodus) sowie EU Stufe V und hat ein maximales Drehmoment von 71,5 Nm bei 2200 U/min. Er verfügt über ein Verbrennungssystem mit indirekter Einspritzung. Die Serienproduktion des Motors ist für das Jahr 2025 geplant.

Ab März 2023 werden drei Hybrid-Systeme von Kubota im Markt vorgestellt - der neue D1803-CR-T P1 Hybrid, der D1105 P2 Hybrid und der V3307 P0 Micro-Hybrid.

Beim V3307-CR-T P0 Micro Hybrid von Kubota handelt es sich um einen wassergekühlten 3,3 Liter-Liter-Motor mit vier Zylindern. Der Motor hat eine Nennleistung von 55,4 kW bei 2600 U/min. Da der V3307-CR-T P0 die gleiche Größe wie der entsprechende Common-Rail-Basismotor hat, ist er leicht zu installieren. Der Motor erfüllt die Abgasvorschriften EPA/CARB Tier 4 und EU Stufe V.

Eine weitere wichtige Entwicklung bei Kubota sind die Fortschritte des Unternehmens in der Wasserstoffmotoren-Technologie, die wegen ihrer CO2-Neutralität eine attraktive alternative Kraftstofflösung darstellt. 

Der für den industriellen Einsatz geeignete Kubota 3,8-Liter-Vierzylinder-Wasserstoffmotor mit 85 kW vermeidet Kohlendioxidemissionen, indem er ausschließlich Wasserstoff als Kraftstoff verwendet.

Dabei basiert der Wasserstoffmotor von Kubota auf dem Ottomotor des Typs WG3800. Da die Abmessungen des Wasserstoffmotors gleich sind wie beim bestehenden Basismotor und er dadurch den gleichen Platzbedarf hat, konnte Kubota die Vielfalt an Zubehör und die Kompatibilität mit Kundenanwendungen beibehalten. Auch die Position des Nebenantriebs wurde nicht verändert. Der Kubota Wasserstoffmotor ist eine interessante Option im Generatoren-Bereich und stößt bereits auf das Interesse der Hersteller.

Ein Durchbruch im Bereich der Nutzung alternativer Kraftstoffe sei damit erreicht worden, dass alle Kubota Dieselmotoren, einschließlich der Modelle der EU Stufe V, mit paraffinbasierten Kraftstoffen betrieben werden können, welche der europäischen Norm EN 15940 entsprechen. Zu den neu zugelassenen Kraftstoffen gehören GTL (Gas to Liquid) und HVO (Hydrotreated Vegetable Oil). Die Verwendung von HVO für Kubota Dieselmotoren wurde kürzlich auch in den Vereinigten Staaten zugelassen.

HVO soll das Engagement von Kubota für eine kohlenstoffneutrale Zukunft unterstreichen und bietet eine Reihe von Umweltvorteilen im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen. Diese "Drop-In" Kraftstoffe erfordern keine Änderungen am Motor oder an der Maschine, um sie verwenden zu können.

Kubota hat außerdem zwei neue Motoren mit State-Of-The-Art-Technologie vorgestellt, die das Angebot an elektronisch geregelten Motoren mit einer Leistung unter 19 kW erweitern und ebenfalls das Engagement des Unternehmens für eine kohlenstoffarme Zukunft unterstreichen. Hierbei handelt es sich um die kürzlich entwickelten Motoren D902-K und D1105-K mit neuem Common-Rail-System. Zusammen mit dem einzigartigen TVCR-Verbrennungssystem von Kubota verfügen diese Motoren über eine moderne elektronische Regelung, die – speziell für kleinere Motoren – mit Kubota’s neuester Verbrennungs- und Kraftstofftechnologie kombiniert wurde.

Zu den Merkmalen dieser neuen vertikalen, wassergekühlten Dreizylinder-Viertakt-Dieselmotoren gehören rauchfreier Betrieb, weniger Kohlenstoffemissionen aufgrund des geringeren Kraftstoffverbrauchs im Vergleich zu konventionell mechanisch geregelten Motoren, hohe Leistung in großen Höhen und stabile Unterstützung des Maschinenbetriebs. Sie entsprechen den Emissionsvorschriften EPA Tier 4, EU Stufe V, China IV sowie der die Kategorie III der „China National Smoke Regulation“.

Beim D1105-K könne eine ECU direkt am Motor installiert werden. Darüber hinaus gehört eine neue, größere Ölwanne zur Standardausstattung, um die Ölwechselintervalle zu verlängern und die Wartungskosten weiter zu senken.

Der D902-K Motor hat einen Hubraum von 0,9 Litern. Seine Leistung (brutto kW/Umdrehung) beträgt 18,5/3600; 16,5/3200 und 13,4/2600. Das Drehmoment (brutto Nm/Umdrehung) beträgt 56,1/2600; 56,1/2400 und 55,2/2200, sein Trockengewicht 72 kg.

Der D1105-K Motor hat einen Hubraum von 1,1 Litern. Hier beträgt die Leistung (brutto kW/ Umdrehung) 18,5/3000 und das Drehmoment (brutto Nm/Umdrehung) 72,4/2200. Das Trockengewicht beträgt 93 kg.

Die elektronische Motorregelung der K-Modelle über ein CAN-Bus-System biete zudem die Möglichkeit, Motorbetriebsdaten zu erfassen und per Funk weiterzuleiten. Damit sei eine Fernüberwachung der Motordaten und des Maschinenbetriebs leicht realisierbar.

Mit dem V5009, einem hocheffizienten vertikalen, wassergekühlten Viertaktmotors der Kubota 09 Serie, hat das Unternehmen erstmals einen Dieselmotor mit mehr als 200 PS im Markt eingeführt. Dieser Motor ist für die höheren Leistungsanforderungen und vielfältigen Bedürfnisse im Bau- und Industriemaschinen-Sektor ausgelegt. Der V5009 leistet bis zu 157,3 kW (210,9 PS) bei 2200 U/min und erfüllt die Abgasnormen EPA/CARB Tier 4 und EU Stufe V.

Daniel Grant, Manager Marketing Intelligence der Kubota Business Unit Engine Europe: "Kubota's ständig wachsendes Portfolio an technisch fortschrittlichen Produkten bringt herausragende Vorteile sowohl für unsere Kunden und die Maschinenanwender als auch für die Umwelt. Unsere neue Reihe von Hybrid-Motoren ist ein gutes Beispiel für das Engagement von Kubota, Kohlenstoffneutralität zu erreichen und gleichzeitig den Maschinenanwendern zu ermöglichen, sowohl von reduziertem Wartungsbedarf und Kraftstoffverbrauch als auch von verbesserter Installationsfreundlichkeit und Flexibilität bei der Maschinenkonstruktion zu profitieren. Während die Effizienz unserer Motoren die Betriebskosten durch Downsizing senkt, bleibt die Gesamtleistung der Maschine erhalten."