2012년 1월 1일부터 유럽연합(EU)의 비 도로 차량에 대한 97/68/EG 규정에 따라 오염물질 배출 단계 IIIB가 시행되면서, 유럽연합 전역에서 철도차량에 의한 오염 물질, 질소산화물 배출, 그을음 입자, CO 및 HC 수치 제한에 대한 관련규정이 적용되고 있다. 이 법규가 요구하는 낮은 수준의 오염물질 배출량을 만족시키기기 위해, 호이트(Voith)는 철도 운송사업을 위해 특별이 개발된 ETAS의 디젤엔진 캘리브레이션 툴을 사용하고 있다. 이러한 캘리브레이션 작업은 엔진 테스트벤치 및 실제 철도차량에서 모두 이뤄지고 있다.

글│안드레아스 버그만 (Andreas Wegmann), 호이트 터보
엘리오 마우로 (Elio Mauro), ETAS 

철도차량을 위한 디젤 엔진
호이트 터보(Voith Turbo)는 호이트의 자회사로 유체 드라이브, 축이음(커플링), 도로 및 철도 운송에 적용되는 브레이크 시스템 등의 산업분야에 진출해 있으며 제지기술, 드라이브 기술, 에너지 기술 및 산업 서비스 분야에서도 새로운 기준을 만들어 가고 있다. 1867년에 설립된 호이트는 유럽 최대 기업 중 하나로, 전 세계  50여 곳에서 약 4만 명의 직원을 두고 있다. 매출 규모는 52억 유로 정도다.
호이트 터보와 맨 트럭(MAN Truck & Bus)은 철도차량을 위한 디젤 엔진 개발을 위해 협력관계를 맺고 있다. 주요 협력사항으로는 철도차량에 특화된 요구사항과 철도 운송산업에서 오염물질 및 산화물 배출량의 제한 값에 대한 규제 대응뿐만 아니라 전체 시스템에 대한 최적화된 패키지 개발이다. 여기에는 디젤 구동 레일코치를 위한 언더플로(underfloor) 전원장치 등이 제품 포트폴리오에 포함돼 있다.
호이트가 제공하는 최초의 철도 엔진은 새로운 맨 엔진 시리즈 기술을 기반으로 개발된 2단계 배기구동 터보 과급기, 배기가스 재순환(EGR) 및 입자 정화장치를 갖추고 있다. 기본 파워 플랜트가 적당한 수준으로 수정되는 동안, 연소 컨셉에 대한 미세 조정과 엔진 주변장치 부품의 새로운 설치 위치가 정의돼야 한다. 겉으로 보기에도 연료 절감 효과를 최대로 하면서 노이즈를 최소화 시키려는 고객의 요구사항과, 질소산화물을 줄이기 위한 유레아 장치를 사용하지 않고 효율적인 비용으로 법적 규제치를 만족시키려는 노력은 모순이 있을 수 있다.

엔진 테스트 벤치에서 캘리브레이션
실제 엔진 기술에서도 엔진의 최적 연소 제어는 큰 중요성을 지닌다. 엔진 테스트 벤치에서, 엔진 가동이 중단되지 않으면서 연소 제어를 캘리브레이션하면서 ETAS의 INCA와 ES590 인터페이스 모듈은 마스터-슬레이브 방식으로 엔진 ECU에 접근할 수 있다. 이러한 방식으로 프리, 메인, 포스트 점화 시기와 레일 압력에 대한 정밀한 미세조정을 할 수 있을 뿐만 아니라, 배기가스 재순환에 대한 캘리브레이션을 가능하게 한다. 모든 컨트롤을 최적으로 설정하기 위해서는 온도, 압력뿐만 아니라, 공기와 연료의 혼합비율을 측정하고 기록해야 한다. 이러한 모든 작업들이 ETAS의 INCA와 ES400 측정모듈에 의해 처리된다.

정밀한 미세조정 및 테스트
변속기와 같은 차량의 부품과 상호 작용하면서 영향을 받게 되는 차량 타입에 따른 Transient 특성 때문에 차량 상태에서 디젤 엔진 제어에 대한 정밀한 캘리브레이션 작업이 요구된다. INCA 소프트웨어와 ES59x 및 ES4xx 하드웨어 모듈을 사용해 실제 철도차량을 운행하는 동안 캘리브레이션 작업을 시각화 하는 것이 가능해졌다.  특히 섀시 아래 외부에 장착 가능한 견고한 ES400시리즈의 측정 모듈은 철도차량 시험 요구조건을 만족 시킬 수 있는 특화된 하드웨어다.

요약
호이트는 철도 운송차량용 디젤 엔진을 공급하고 있다. 강력한 ETAS툴을 사용함으로써 강화된 오염물질 배출 규정을 준수하는 동시에 고객의 요구사항도 만족시킬 수 있었다.