福田歐馬可S系 列國六載貨車(chē)型已經(jīng)在深圳等地批量上市了,其國六產(chǎn)品的迅速布局,很大程度上要得益于康明斯的技術(shù)儲備。福田康明斯輕型動(dòng)力ISF2.8/3.8/4.5,早已被輕、中卡用戶(hù)所熟知,進(jìn)入國六階段后,該機型命名調整為康明斯F系列,發(fā)動(dòng)機排量不變,分別為F2.8/3.8/4.5。國六,之于許多終端用戶(hù)也許只是車(chē)輛尾氣排放上的改變,而對主機廠(chǎng)和發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)商而言,要實(shí)現這一比國五嚴苛得多的新標準,意味著(zhù)產(chǎn)品要有一次較大的技術(shù)更新,而且相比國五階段,國六發(fā)動(dòng)機在動(dòng)力特性上也有所變化,并影響用車(chē)的經(jīng)濟性和后期維護。
康明斯的后處理技術(shù)應用
在國四階段,康明斯ISF發(fā)動(dòng)機就有SCR(選擇性催化還原)和EGR(廢棄再循環(huán))兩種技術(shù)路線(xiàn),采用任意一種都能達到國四排放標準,所以康明斯ISF國四發(fā)動(dòng)機有SCR機和EGR機之分。到國五階段,大多數發(fā)動(dòng)機采用SCR后處理技術(shù),康明斯也不例外。除此以外,康明斯ISF國五發(fā)動(dòng)機還有采用“DPF+EGR”技術(shù)路線(xiàn)的機型,兩年前這款產(chǎn)品已經(jīng)能滿(mǎn)足較為嚴格的京五排放標準。進(jìn)入國六階段,新的后處理技術(shù)手段并沒(méi)有出現,將過(guò)去應用系統集成在一起的“EGR+DOC+DPF+SCR”成了最為普遍的技術(shù)路線(xiàn),我們把這種發(fā)動(dòng)機叫作“國六EGR機”,另外還有“國六非EGR機”——即只有“DOC+DPF+SCR”,也就是康明斯F系列國六發(fā)動(dòng)機所采用的后處理技術(shù)路線(xiàn)。從過(guò)去的產(chǎn)品看,可以知道康明斯并不缺任何一種后處理系統的技術(shù)儲備,尤其是EGR——康明斯是世界范圍內最早設計并推廣EGR系統的公司,然而康明斯國六發(fā)動(dòng)機采用了非EGR設計。不管康明斯為何舍棄EGR,只從結果上看,它跳過(guò)了作為緩沖的國六a階段,直接達到了“真國六”的國六b排放標準(國六b到2023年才全面實(shí)施)。
非EGR設計的優(yōu)點(diǎn)和難題?
EGR即廢氣再循環(huán)系統,作用是降低尾氣中的氮氧化物(NOx),它跟SCR系統的功能其實(shí)是差不多的,配合起來(lái)應用可以減輕SCR系統的壓力,同時(shí)也會(huì )減少尿素的使用量。不過(guò)EGR的缺點(diǎn)也是明顯的,跟SCR、DPF是安裝在排氣端的后處理裝置不同,EGR是安裝在發(fā)動(dòng)機機體上的(或者是與發(fā)動(dòng)機一體化設計),另外系統中還需要EGR冷卻器——它讓機體的結構更復雜了。另外,EGR會(huì )降低缸內燃燒壓力,影響發(fā)動(dòng)機效率,簡(jiǎn)而言之就是動(dòng)力減弱。至于會(huì )減弱多少,這跟EGR率有關(guān)——EGR率越高,對動(dòng)力影響越大。歐洲的一些重型卡車(chē)發(fā)動(dòng)機,即便有EGR系統,也偏向采用較低的EGR率,用多燒尿素的方式來(lái)獲得更好的動(dòng)力性,對于歐洲物流經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō),在保證這取決于尿素和燃油的成本差異??得魉箛鶛C器采用非EGR設計,理論上可靠性和動(dòng)力性都提升了,不過(guò)也因為這樣,它將尾氣處理壓力全放到SCR和DPF上——這對后處理裝置提出了較高的技術(shù)要求。顯然,康明斯是有能力解決的:F系列國六發(fā)動(dòng)機的后處理系統是一體化封裝的裝置,包含“DOC+DPF+SCR”,后兩者轉化率達到了96-99%。
國六發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性大幅提升
除了為滿(mǎn)足排放標準的升級外,康明斯F系列國六發(fā)動(dòng)機還有一些變動(dòng)。顯而易見(jiàn)的是,新機器采用鏈傳動(dòng),替代了過(guò)去的齒輪傳動(dòng),機油泵也轉變?yōu)殒渹鲃?dòng)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,發(fā)動(dòng)機怠速噪音降低。另外,缸內燃燒技術(shù)、增壓系統等方面也作出了調整,配合非EGR設計,國六發(fā)動(dòng)機相比國五階段動(dòng)力性能大幅提升,同排量有更高馬力輸出,同功率的則扭矩更大了。以輕卡主流搭載的2.8L機為例,國五階段為117-148馬力(單位hp),國六階段提升到了131-156馬力。值得注意的是,國六發(fā)動(dòng)機輸出大扭矩的轉速范圍也變得更寬廣了,加上康明斯方面還調整了油門(mén)的響應時(shí)間,讓車(chē)輛的發(fā)力更迅速,加速和爬坡能力提升之余,油耗還因此降低。
后處理系統故障問(wèn)題?
評價(jià)一款發(fā)動(dòng)機,除了動(dòng)力性和經(jīng)濟性外,很大程度上還要看它的可靠性,康明斯該系列動(dòng)力的口碑一直不錯,機體的耐用度是比較高的。而從整個(gè)市場(chǎng)上的柴油發(fā)動(dòng)機看,故障率高的往往是后處理系統,無(wú)論是EGR,還是SCR和DPF。這并非系統的穩定性有問(wèn)題,而是它們都與都與燃油、尿素的品質(zhì)緊密相關(guān),所以到國六階段,我們要更加注意車(chē)輛的使用和維護,譬如DPF再生的操作方式是一定要學(xué)習的,關(guān)于這些方面康明斯已經(jīng)制定了較為全面的產(chǎn)品使用說(shuō)明。
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