康明斯重型柴油機的歐三技術(shù)路線
作為車輛的核心部件,發(fā)動機產(chǎn)品決定了車輛的能耗和排放。現(xiàn)今社會對發(fā)動機產(chǎn)品的要求日益嚴格,不僅要滿足用戶對發(fā)動機性能表現(xiàn)的需求,也要滿足社會節(jié)能環(huán)保的要求。用戶對發(fā)動機產(chǎn)品在功率密度、扭矩和燃油經(jīng)濟性方面提出越來越高的要求,希望發(fā)動機能夠在輸出充沛動力的同時,也能進一步降低油耗。在環(huán)保要求方面,車輛排放的達標已不僅僅局限在實驗室的測試達標,歐美等市場更加強了對發(fā)動機生產(chǎn)一致性的要求,以及對車輛在用狀態(tài)下的排放測試。
康明斯公司自2000年以來開始推出滿足歐洲三號排放法規(guī)的柴油發(fā)動機,這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)采用歐洲排放標準的國家和地區(qū),包括歐洲、南非,及中國在內(nèi)的各主要市場。康明斯豐富的歐三產(chǎn)品線囊括從3.8升到15升輕型、中型和重型全線產(chǎn)品。
盡管市場上先后涌現(xiàn)了一批針對歐三產(chǎn)品的技術(shù)路線,事實證明,只有有限的幾種解決方案能夠在嚴格滿足排放法規(guī)要求的同時,還能夠為車輛使用者創(chuàng)造領(lǐng)先的燃油經(jīng)濟性和最佳性能表現(xiàn)。
現(xiàn)今國際歐三法規(guī)市場上最盛行的排放解決方案所采用的燃油技術(shù)主要有三種:電控泵噴嘴(EUI)、共軌系統(tǒng)(Common Rail)、以及一些電控單體泵(EUP)燃油系統(tǒng)。而這其中,又以電控泵噴嘴和共軌系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)地位。這三種燃油技術(shù)都需要與智能電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)集成,同時配合進氣處理系統(tǒng)功效的提升以及燃燒系統(tǒng)設(shè)計上的優(yōu)化。其他的替代技術(shù)盡管可能達到排放認證水平,但是他們在油耗方面的不足,在力和扭矩方面的局限、以及排放達標方面的不穩(wěn)定表現(xiàn),限制了他們的市場前景。排放方面的不穩(wěn)定表現(xiàn)將影響法規(guī)執(zhí)行國降低排放的努力,而由于油耗、動力和扭矩方面的問題降低運營中的可靠性則會最終損害客戶的利益。
截至2001,在歐盟市場上康明斯及其他主要制造商全部實現(xiàn)了重型柴油發(fā)動機產(chǎn)品從機械式燃油系統(tǒng)向全電控燃油系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。絕大部分產(chǎn)品最終采用了共軌燃油系統(tǒng),也有部分單缸功率大于1.5升的發(fā)動機采用電控泵噴嘴系統(tǒng)。那些初期采用直列燃油泵和廢氣再循環(huán)等其他替代技術(shù)方案的制造企業(yè)也很快過渡到共軌燃油系統(tǒng)以提供更具競爭力的油耗指標和功率密度,來滿足對油價高度敏感的市場需求。在現(xiàn)今社會,隨著包括中國在內(nèi)越來越多的國家日益重視燃油供應(yīng)和節(jié)約能源問題,發(fā)動機的油耗表現(xiàn)更將成為汽車制造商優(yōu)先考慮的因素。
自2001年開始,歐盟進一步強化了排放法規(guī)的要求,發(fā)動機制造商需要嚴格通過一系列發(fā)動機在不同運行狀況下的表現(xiàn)來證明其排放控制系統(tǒng)的有效性,這其中就包括禁用任何“失效裝置”。失效裝置是指通過歐三排放測試的車輛在實際使用中更改系統(tǒng)設(shè)置而導(dǎo)致車輛的實際尾氣排放增加,因而在實際使用過程中并沒有真正全面滿足歐三排放法規(guī)的嚴格要求。
在歐美市場初期推行嚴格排放法規(guī)的過程中,也曾出現(xiàn)過類似“失效裝置”的設(shè)置。例如在美國實施EPA1994排放法規(guī)(相當于歐洲三號標準)的過程中,曾出現(xiàn)過在控制系統(tǒng)中設(shè)置所謂的“雙標定”的失效裝置,即在進入城市行駛工況時使用一種發(fā)動機標定降低其排放以應(yīng)付排放測試,而出城以后則使用另一種標定,來降低油耗。這些做法實際污染了環(huán)境,遭到了美國聯(lián)邦環(huán)保署的重罰。在歐洲由于嚴格的生產(chǎn)一致性監(jiān)督和稽查也避免了采用失效裝置這種違法行為。
康明斯自2001年與歐美市場同步將歐三發(fā)動機產(chǎn)品引入中國。與中國的主機廠緊密合作,康明斯歐三發(fā)動機產(chǎn)品在中國的城市公交,旅游用車領(lǐng)域,以及中國主機廠的海外出口業(yè)務(wù)中都發(fā)揮了積極的作用。滿足國四排放標準的發(fā)動機產(chǎn)品也已于2007年初在中國實現(xiàn)成系列的本地化生產(chǎn)??得魉沟陌l(fā)動機產(chǎn)品分別采用康明斯和博世公司的共軌燃油系統(tǒng),以及康明斯電控泵噴嘴燃油系統(tǒng)來增強發(fā)動機性能表現(xiàn),并與發(fā)動機電控系統(tǒng)實現(xiàn)高度集成。這些燃油系統(tǒng)都能夠通過降低油耗來縮減用戶的運營成本,同時在各種運行狀況下始終滿足國三嚴格的排放法規(guī)要求。
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