Superior 1700G Gasmotoren

Die 1200 U/min starken Superior-Motoren 1706G2 mit 500 PS (373 kW) und 1712G mit 800 PS (597 kW) wogen lediglich 6400 lb (2903 kg) bzw. 11.800 lb (5352 kg), was einem Leistungsgewicht von fast 93 % weniger entspricht als bei den großen Horizontalmotoren , die viele Jahrzehnte zuvor weit verbreitet waren.

Die Superior Gas Engine Company aus Springfield, Ohio, verkaufte ihren ersten Gasmotor im Jahr 1893. Das Unternehmen entwickelte und produzierte anschließend eine Reihe von Diesel- und Gasmotoren, die in Industrieanlagen, Ölfeldern und der Schifffahrt eingesetzt wurden.

Nach dem Zweiten Weltkrieg erkannte das Unternehmen ein neues Marktpotenzial für große Gasmotoren. Basierend auf den erfolgreichen Dieselmotoren des Modells 40 wurde 1952 die Gasmotorenserie Superior G825 eingeführt. Die White Motor Company erwarb das Unternehmen 1955 aufgrund seines Dieselmotorengeschäfts, modernisierte aber gleichzeitig schrittweise seine Gasmotorenkonstruktionen. Mit Blick auf die Markterweiterung für Gasmotoren brachte White 1960 eine Reihe von Kolbenkompressoren auf den Markt, die auf die Motoren abgestimmt waren. 1965 wurde der Firmenname in White Superior geändert, und die Komplettsysteme aus Motor und Kompressor – bekannt als „Whites“ – dominierten in den Anfangsjahren der Hochgeschwindigkeitsaggregate den Markt. White war das einzige Unternehmen, das die Verantwortung für Hochgeschwindigkeitsmotoren, Kompressoren, Komplettsysteme, Ersatzteile und Service aus einer Hand bot. Die Division Superior wurde 1976 von Cooper Industries übernommen .

Mehr Wettbewerb

In den 1980er Jahren verschärfte sich jedoch der Wettbewerb, da Caterpillar die neuen G3500-Gasmotoren auf Basis seiner erfolgreichen D3500-Dieselmotorenreihe einführte. Diese Motoren mit einer Leistung von 310 bis 1085 PS (231 bis 809 kW) liefen mit 1200 U/min und ermöglichten in Kombination mit neuen Ariel-Kompressoren, die für die höhere Motordrehzahl ausgelegt waren, kostengünstigere Kompressoranlagen als jene, die mit den 900-U/min-Superior-Einheiten gebaut wurden. Erschwerend kam hinzu, dass Waukesha seine VHP-Serie kontinuierlich für den Betrieb mit 1200 U/min optimierte.

Cooper begann daher, nach einem schnelllaufenden Dieselmotor zu suchen, um ihn für die Entwicklung einer neuen Generation von Superior-Gasmotoren zu lizenzieren. Cooper stellte fest, dass die neue SU-Dieselmotorenreihe des japanischen Herstellers Mitsubishi Heavy Industries (MHI) eine hervorragende Basis für die Entwicklung einer Reihe von 1200-U/min-Gasmotoren mit einer Leistung von 1200 bis 3200 PS (895 bis 2386 kW) bot. Im Zuge der Verhandlungen über einen SU-Lizenzvertrag wurde Cooper auch auf die erfolgreiche SR-Dieselmotorenreihe von MHI aufmerksam, die in relativ hohen Stückzahlen für die Schifffahrt und die Industrie gefertigt wurde. Da sich die SR-Dieselmotoren bis 1800 U/min bewährt hatten, erschien der Einsatz bei 1200 U/min als sehr konservativ. Bei einem Wechselkurs von über 250 Yen pro US-Dollar im Jahr 1985 kam eine wirtschaftlich attraktive Vereinbarung zustande, die es Cooper ermöglichte, den SR-Motor zu fremdgezündeten Erdgasmotoren weiterzuentwickeln. Hierfür wurden SR-Motor-Kurzblöcke verwendet, die im modernen Werk von MHI im japanischen Sagamihara gefertigt wurden. In einem Lizenzvertrag aus dem Jahr 1986 wurden die Preise für Sechs-, Zwölf- und Sechzehnzylinder-Kurzmotoren in Yen auf ein Niveau festgelegt, das aufgrund des Wechselkurses für beide Unternehmen attraktiv war.

Die ersten 12-Zylinder-V-Motoren des Typs 1712G wurden 1993 in Betrieb genommen, darunter auch diese beiden Einheiten, die Superior RAM54-Kompressoren antreiben.

Die Superior-Division von Cooper entwickelte bereits ihre RAM-Kolbenkompressorreihe mit 5 Zoll (127 mm) Hub für passende 1200- und 1500-U/min-Antriebe, daher war ein wettbewerbsfähiger 1200-U/min-Gasmotor für den Markt unter 1000 PS (745 kW) besonders attraktiv.

Da die neue Caterpillar G3500-Serie bei Ariel-Kompressoren schnell an Akzeptanz gewann, wurde es für Superior immer wichtiger, seinen Marktanteil zu sichern. Ein großes Entwicklungsteam wurde zusammengestellt, um parallel drei neue Kompressorenserien mit neuen Zylindern sowie sieben neue Gasmotorenplattformen zu entwickeln. Dies war eine Herkulesaufgabe, die enorme Investitionen erforderte, doch die Fortschritte waren stetig – zunächst bei den neuen Kompressoren und anschließend bei den anspruchsvolleren Gasmotoren.

Erstes Modell veröffentlicht

Die neue, auf dem SR basierende Gasmotorenbaureihe erhielt die Bezeichnung 1700G, was sich auf ihren Zylinderbohrungsdurchmesser von 170 mm (6,69 Zoll) bezog. Nach umfangreichen Labortests wurden die ersten Motoren des Modells 1706G2 Ende 1991 für Feldversuche eingeführt. Dieses Modell verfügte über einen längeren Hub von 220 mm (8,66 Zoll) als die anderen MHI SR-Modelle. Der Viertakt-Reihensechszylinder mit Turbolader und Ladeluftkühlung leistete 500 PS (373 kW) bei 1200 U/min. Er nutzte das Fahrgestell, den Rahmen und die Zylinderköpfe des MHI 6SR2. Der Zylinderkopf wurde ansonsten überarbeitet, um einen effizienten Gasmotor auf Basis der CleanBurn-Technologie von Superior zu realisieren.

Das zweite entwickelte Modell war der 12-Zylinder-V-Motor 1712G mit einem Hub von 180 mm (7,09 Zoll) und einer Leistung von 800 PS (597 kW) bei 1200 U/min. Er nutzte das Fahrgestell und den Rahmen des MHI 12SR, der Zylinderkopf und die Zylinderköpfe waren jedoch eine komplette Neukonstruktion. Dieser zusätzliche Entwicklungsaufwand verlängerte die Bauzeit und erhöhte die Kosten; die Leistung war jedoch außergewöhnlich. Die ersten 1712G-Motoren wurden im April 1993 in Betrieb genommen.

Die Motoren 1706G2 und 1712G wogen lediglich 2903 kg bzw. 5352 kg – ein Leistungsgewicht, das fast 93 % niedriger war als bei den großen horizontalen Cooper-Motoren, die Jahrzehnte zuvor weit verbreitet waren. Die kompakten Motoren zeichneten sich durch eine gute Kraftstofftoleranz und sehr wettbewerbsfähige Kraftstoff- und Abgaswerte aus, ohne dass Katalysatoren benötigt wurden. Ein hochmodernes, elektronisches SPS-basiertes Steuerungssystem war eine Schlüsselentwicklung für die Effizienz und die niedrigen Emissionen des neuen Gasmotors. Gleichzeitig erwies es sich jedoch als Achillesferse. Den Wartungstechnikern in den vorgelagerten Anwendungen, wo diese Motoren eingesetzt wurden, fehlte es an ausreichender Schulung und Laptops für die Abstimmung und Diagnose der Steuerung. Daher kam es bei Problemen mit einer Einheit oft zu langen Wartezeiten, bis ein qualifizierter Techniker eintraf. Dieses Problem wurde schließlich gelöst, und die zunehmend zuverlässige Flotte setzte sich durch, obwohl die Akzeptanz der Caterpillar-Motoren zu diesem Zeitpunkt bereits einige Jahre voraus war.

Da Japan jedoch im Vergleich zu den USA ein beispielloses Wachstum und eine enorme Finanzkraft aufwies, war der einst günstige Wechselkurs bis 1988 auf 125 Yen pro US-Dollar gefallen, wodurch sich die Kosten der MHI-Kurzblöcke innerhalb von nur zwei Jahren verdoppelten. Trotz umfangreicher Bemühungen von Superior und MHI, die Kosten zu senken und den Umfang zu optimieren, war das 1700G-Programm zum Scheitern verurteilt, da der Wechselkurs bis 1995 auf 85 Yen pro US-Dollar gefallen war.

Das letzte Modell war ein 1067 PS (796 kW) starker 1716G-V-Motor, der noch montiert wurde, als das Unternehmen 1998 die Produktion des 1700G einstellte. Es wurden nur 22 1700G-Motoren produziert, die meisten davon waren vom Typ 1706G2.