Соблюдение рецепт: в цилиндры проекты, новые топливные системы ключ к Tier 3 внедорожных выбросов Cummins

Когда Джо Лоури сделал заявление, что на ConExpo в 2002 году, точно не остаются незамеченными. Но справедливости ради следует отметить заявление Лоури была несколько омрачена тем больше новостей о немедленном Cummins Инк ' Запуск серии двигателей и общего шквал новости, приходящие из ConExpo.

Это также справедливо будет отметить, что многие люди в этой отрасли были настроены скептически в отношении способности Cummins - или любой другой строитель двигателя на то пошло - для удовлетворения более жестких Tier 3 3/Stage двигателей стандартов без добавления значительных новых технологий, таких как система рециркуляции отработавших газов, турбокомпрессоры переменной геометрии, реабилитации и т.д. На данный момент времени, с Tier 3 осуществления пройти несколько лет, были и те, кто считает, что существенных изменений в обоих двигателей и оборудования, которые могут потребоваться для достижения сокращения N [O.sub.x] и г. мандатом по охране окружающей среды и постановления ЕС.

Это скептицизм можно было бы еще более конкретизировать тот факт, что Cummins не говорить много о Tier 3 за первоначальное заявление в Лоури - чего некоторые предполагают, что выбросы компании путь к Tier 3 и за его пределами не совсем ясны.

Но очевидно, что в настоящее время внимание Cummins "на хранение его внедорожных выбросов решение максимально простой и однозначной, как это возможно - не РОГ, VGT, реабилитации и т.д. - никогда не колебался. Доказательства, что впервые показал на выставке Bauma 2004 в Мюнхене, где компания представила свои новые поколения Tier 3 3/Stage двигателей. Совсем недавно, Cummins дальнейшего детального ее Tier 3 двигателя технологий и предвосхитил его Tier 4 стратегий в штаб-квартире объекта в городе Колумбус, штат Индиана

Все у Tier Cummins '3 двигателей основывается на сочетании технологий не только для достижения необходимого соответствия выбросов, но и сделать так, следя при этом о потребностях заказчика по производительности, долговечности и экономии топлива, в соответствии с Dave Кромптон, исполнительный директор Cummins из 'среднего класса двигателя бизнеса по продажам и маркетингу.

"В процессе любого развития, Есть компромиссы", сказал Кромптон. "Это просто сосредоточиться на соответствие и, возможно, конец и жить с компромиссы. Однако клиенты не принимают, что ответить на эти дни. Так выяснить способ получить соблюдения, а также выполнения своих целевых показателей является ключевым".

Cummins метод применяла в своей Tier 3 основное внимание уделяется развитию о том, что компания называет "анализ привел дизайн", которая делает акцент на достижении львиная доля выбросов улучшения внутри цилиндра. Это "выбросов рецепт", как компания плане она, базируется на фундаментальных исследований в области физики и химии горения. Хотя много, что работа была проделана в Колумбусе, компания опирается также на техническое сотрудничество с такими организациями, как горения исследований фонда в Sandia National Labs в Ливерморе, Калифорния, а также академические институты, такие как Университет Аахена в Германии, специалист в области химии.

С помощью этих объединений, Cummins удалось разработать технологии моделирования, которые служили в качестве одного из lynchpins своих выбросов усилий.

"Стал нашей модели, мы можем предсказать, что случится с каждым пакетик воздуха в каждой точке процесса сгорания в цилиндре", говорит Бхарат Vedak, вице-президент, промышленных клиентов инженерия. "И что еще более важно, не только у нас есть модели, которые предсказывают, у нас есть модели для наших подсистем, с которыми мы можем повлиять на то, что происходит.

"Если вы посмотрите на сгорания, существует комбинация факторов. Существует водоворот топлива с точки зрения структуры форсунка - сколько там, где они, насколько велики они? Существует сгорания чаша себя , геометрия этого. Eсть времени впрыска топлива, и если у вас есть несколько уколов, сколько в один, сколько во-вторых, сколько в-третьих, когда они появляются?

"Есть все эти отдельные пакеты воздуха и через наши исследования, мы обнаружили, что могут влиять на их поведение, изменяя некоторые внешние параметры, чтобы получить результат мы хотим. Он идет основы термодинамики, химии и как дизайн факторов влияние, которое химии.

"Так, путем глубокого понимания химии горения с помощью расширенных аналитических моделей и нашу способность оказывать влияние явлений горения, мы можем предоставить нашим клиентам очень прочной и что мы считаем лучшим значением Tier 3 решения".

Наряду с возможностью моделирования, других ключевых аспектов усилий Cummins сосредоточила свое внимание на технологии топливных систем, и не удивительно, что привело к принятию высокого давления общей системы топливной рейки на разные платформы двигателя, в том числе QSB, QSC и QSK19 семей . "Переход на том, что топливная система является одной из тех вещей, что позволяет нам сделать Tier 3 с минимальными изменениями из нашего Tier 2 продуктов", сказал Vedak.

Глядя конкретно на двигатели, Tier 3 версии двигателей QSB в части, плоды одной из самых интересных международных Cummins 'партнерских отношений, европейской Engine Alliance (ЕЭП). Совместное предприятие Cummins, Iveco и New Holland, ЕЭП была создана в середине 1996 года разработать ряд 1 L / цилиндров двигателей, в первую очередь для внедорожных приложений. За последние несколько лет, ЕЭП-породил двигателей были замечены в какое-то оборудование, в первую очередь в Европе, но это первое время вне автомобильной промышленности - евро компании 3 ИМК является производным от дизайна ЕЭП, как это ISB для Dodge Ram, минус задняя передача поездом, - что Cummins выбрал на рынок напрямую. "Для Tier 2, мы решили не использовать продукт, ЕЭП, потому что наши OEM партнеры пытались установить его," сказал Vedak. "Для Tier 3, мы идем на этот продукт."

Tier 3 QSB будет доступен в двух конфигурациях, 4-цилиндровый с рейтингом от 110 до 170 л.с. и 6-цилиндровый рейтингом от 130 до 275 лошадиных сил. Оба двигателя с электронным управлением включить общей топливной рампе систем и 4 клапанами на цилиндр конструкции головой. Пик давления впрыска топлива с общей железнодорожной системы диапазоне до 23000 фунтов на квадратный дюйм и топливные инжекторы являются вертикально установленных для улучшения точности впрыска.

Высокой задней отношение связаться шестерни шпоры на поезде от коленчатого вала позволяет, топливного насоса и аксессуары для езды от задней части двигателя. Это также упрощает двигателей путем удаления расположение интерфейсных времени, которое улучшает поток воздуха вокруг двигателя. Дополнительные преимущества установки обеспечивают фиксированный диск вентилятор с автоматическим натяжителем для вентилятора радиатора и PTO точки на обоих концах двигателя.

"Один из других преимуществ высокого давления общей топливной системы железнодорожных улучшенная шумо-качество", сказал Тим Бритт, технический руководитель проекта Tier 3 двигателями B серии. "Нам удалось снизить шум продукта на целых 5 дБ (А), хотя сочетание топливной системы, задняя передача поездов и улучшения в блок, крышки клапанного механизма, а также с опорной плиты на нижней части двигателя для улучшения жесткости ".

"В общей железнодорожной системы, мы также могли использовать экспериментальные инъекции для улучшения нашего холодного запуска и белого дыма во время запуска холодного двигателя. Мы сократили выбросы несгоревших углеводородов при холодном запуске на 75%".

Оба 4-и 6-цилиндровый Tier 3 QSB двигатели имеют чуть больше перемещения, чем их предшественники. 4-цилиндровых моделей вырастет с 3,9 до 4,5 л, тогда как 6-цилиндровыми двигателями см. толчок от 5,9 л до 6,7 Л. Однако большинство это увеличение, предусмотренные в рамках тех же размеров конверт и новые двигатели лишь немного длиннее предыдущие двигатели QSB, сообщает компания.

QSB моделей от 80 до 110 л.с. будут включать расширение механической системы топливного насоса. "Ниже 110 л.с., это тот же двигатель и задний же поезд передач", сказал Vedak. "Но мы с помощью механической топливной системы и наиболее экономически чувствительные 80 л.с. узел, мы предоставим двигателей без наддува".

6-цилиндровый Tier 3 QSB двигателей планируется запустить в мелкосерийное производство в июне следующего года, а 4-цилиндровых моделей начнется мелкосерийное производство в декабре 2005 года. Полный производства ожидается в январе 2007 года.

Подъем мощности диаграммы, Tier 3 КСТ и QSL двигателей пойдет в мелкосерийное производство в январе 2005 года, серийное производство планируется начать через год. Как и их меньшие братья, эти системы будут включать Common Rail топливных систем, полномочия электронным управлением и четырьмя клапанами на цилиндр. 8,3 L КСТ двигатель будет охватывать ряд 215 до 305 л.с., а 9,0 L QSL оценивается от 280 до 370 лошадиных сил.

"Tier 3 КСТ и QSL носят скорее эволюция от текущего уровня 2 продукта," сказал Скотт Генри, технический руководитель проекта C / L серии двигателей. "Там был принят ряд усовершенствований продукта, а не реальные изменения оптовых".

"Аксессуары для Tier 3 включают в общей системе топливной рейки, а также усовершенствованная система сапун картера. Мы ушли из блока монтажа передышку, чтобы передохнуть крышки клапанного дизайн Fleetguard и это наша нефть упали переходящий от Tier 2 Двигатель о в два раза. "

"Еще одним усовершенствованием является мы застыл вверх блок и головка для высших давления в цилиндрах, что Tier 3 требуется рецепт, а также мы разработали ролик последователей, которые были на QSL на продукт, а C".

"Где бы мы могли, мы смотрели на общность - we've получили общее ECM во всех трех платформах, и все датчики идентичны между B, C и L двигателей. Инжекторов не идентичны, но многие компоненты используется в инъекционных ".

Эволюционного тему продолжается Tier 3 Cummins 'КСМ, QSX и QSK19 двигателей, которые охватывают всю гамму выходе 290 до 700 лошадиных сил. 11 L, КСМ двигателя оценивается в 290 400 лошадиных сил и включает в себя Celect Cummins "электронного топливной системы, которая работает в двигателях более десятилетия.

"Это защищенная замена для наших Tier2 продукт", сказал Л. К. Хван, главный инженер - тяжелых сервисное обслуживание потребителей. "Долой даже вес такой же, со 2 на 3 уровень специализации.

"Это огромное достижение, чтобы иметь возможность пересекать выбросов изменения без необходимости делать нечто большее, чем в цилиндры изменения и, конечно, огромным преимуществом для наших OEM-производителей."

Интересно, что двигатель КСМ является первым двигателем Cummins, для которых получил US EPA, сертификации и Cummins сказал, что это первый двигатель на получение сертификации для внедорожных продукта.

Кроме того, 15 L QSX дизель, доступный в рейтингах от 350 до 600 лошадиных сил, также является прямой заменой Tier 2 версии. Этот двигатель включает в себя последнее поколение HPI Cummins (высокое давление впрыска) электронные общей топливной системы железнодорожного, который впервые был разработан для более мощных двигателей в середине 1990-х годов, наряду с новым рецептом сгорания.

"Это такой же подход и у нас есть такой же результат", отметил Хван. "Лошадиных сил в обмен на мощность замена без изменения системы, за исключением изменений сгорания". Tier 3 QSX имеет запланированного запуска производства в январе 2006 года.

Топпинг из Tier 3 линии QSK19, встроенный 6-цилиндровый, которые охватывают вне положить диапазоне 510 до 700 л.с. и пойдет в производство в январе 2005 года. "Tier 3 двигателя основана на технологии наших 11 и 15 L двигателей - в основном в цилиндры сгорания решений с минимальными последствиями для установки OEM-производителей", сказал Joel Лернер, директор Tier 2 / 3 рынка внедрение высоких лошадиных сил при Cummins. "Это есть тот же крепления, соединения же OEM, так что им придется очень просто времени на установку этого двигателя.

"Изменения, которые мы делаем включать в себя обновление электроники с новой ECM, использовать более надежные и более надежные датчики. Он также получил новые высокого давления общей топливной системы железнодорожного транспорта.

"Одно дело, что очень важно в этот размер двигателя, что является низкой, OEM-производители, как правило, меньше, и оборудование этих двигателей в - как правило, машины, как большие колесные погрузчики, Карьерные самосвалы, забойных сверла взрыва и гидравлических экскаваторов- -го по всему миру. Будучи совместимой с мировым топлива очень важен и мы можем сделать это с нашей Tier 3 решения ".

Наряду со способностью терпеть разного качества топлива, большая часть новых двигателей будет гореть меньше, чем их предшественники, Vedak сказал. "Примерно 75% плюс нашего Tier 3 двигателями будет хуже или лучше экономии топлива мы (механически вводили) Tier 2 двигателя, уменьшая при этом N [O.sub.x] на 40%. Эти два параметра, которые в целом друг против друга, и что в великой битве, которые мы считаем очень хорошим о победе ".

Заглядывая в будущее, Cummins планирует использовать большую часть своего Tier 3 технологии для удовлетворения Tier 4 правила, которые были завершены в мае. Те правила, которые будут вводиться поэтапно по мощности группа начала в 2008 году, приведет к 90% сокращения выбросов в результате Tier 3 для дизельных внедорожных транспортных средств и оборудования.

Это означает, реабилитации какого-то необходимо и Cummins в настоящее время рассматривает основные претенденты реабилитации, в том числе селективного каталитического восстановления (SCR) системы - что это уже есть на некоторых двигателях в Европе - вместе с несколькими типами дизельных фильтров для твердых частиц и N [O.sub.x катализаторов] адсорбера. "У нас есть возможности и опыт в доме, с Fleetguard в реабилитации, в турбокомпрессоров Holset", сказал Vedak, ссылки два дочерних компаний Cummins. "Рынок поможет нам решить, в каком направлении мы хотим двигаться и как это случается быть, мы уверены, что мы можем предложить решение".