淺析康明斯動力系統新技術

對商用車不太熟悉的朋友對康明斯可能不太瞭解,康明斯創立於1919年,總部位於美國印第安納州哥倫布市,為全球190多個國家提供設計、生產、分銷多元的動力解決方案,東亞研發中心是其全球第二大研發中心。康明斯產品覆蓋柴油/天然氣發動機、混合動力、電動動力平臺,研發技術應用在變速系統、電池系統、燃油系統、控制系統、進氣處理系統、濾清系統、排放處理系統等多領域。

淺析康明斯動力系統新技術

康明斯的產品涉及多個領域,有零配件也有整機,整機又包含了公路用產品以及非公路用產品,商用車、非公路用車距我們生活似乎比較遙遠,它們的確不是載著咱們逛街、旅遊的產品,但人們只要在享受城市化的便利,就在與它們所創造的價值發生關係。當然,康明斯也有咱比較熟悉的產品,例如那臺裝配在福田拓陸者(參數|詢價)上的2.8T發動機。

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(目前這三款車型還未發佈國VI版,因此均以現有國V發動機進行比較)

福田拓陸者的關注度不高,但那臺康明斯2.8T發動機的參數拿來與合資、進口車型進行比對時,康明斯2.8T的功率密度表現更優。近日,康明斯舉辦了國VI產品的發佈會,廠家針對多個產品進行了升級,介於這款2.8T產品與咱們的關係比較近,咱多說兩句。

康明斯2.8T發動機針對不同車型有不同的調校,在2900rpm轉速下最大可輸出115kW額定功率,3500rpm下為130kW;扭矩輸出也有不同的表現,詳見下表。

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康明斯2.8T國VI版發動機針對不同車型,發動機有不同的調校,例如卡車版的最大扭矩可達450N·m/1500-2400,Van版(輕客中的物流車)為400N·m/1500-3100rpm。部分產品在1000rpm工況下就可提供300N·m的高扭矩輸出,相比國V車型提升了13%。此外發動機還能提供40km/2900rpm的制動功率,排氣制動在載重車上比較常見,幾乎不會用在乘用車上,作為拓展大家瞭解就好。

康明斯發動機如何達到國VI標準的?

在排放的升級中,比較常見的有研發更好的EGR廢棄再循環系統,從源頭上減少汙染物產生;另一種是在後處理方面提升過濾效果,減少汙染物排放。康明斯選擇了後者,同時取消了EGR系統。作為拓展,咱先了解下EGR,原理是發動機排出的廢氣不全部直接釋放到環境中,部分廢氣再循環參與到發動機的做功過程中。舉個例子,咱們呼吸後會排出氣體,EGR系統好比我們捂住鼻口,原本會排放到大氣的部分氣體又被吸了回去,從而降低“汙染物”的排放。EGR會讓發動機的設計變得更加複雜,存在影響穩定性的風險。因此,康明斯取消了EGR,從發動機前、後處理方面下功夫,前處理是提升發動機熱效率,後處理是更高效的過濾排放汙染物。


提升熱效率是升級排放標準的常見方式,效率提高了,就能讓發動機在保證輸出不降低的前提下,“吃”的更少,單位排放的汙染物也就會更低,咱們來看看對於熱效率的提升康明斯做了什麼。

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後處理方面,康明斯發動機後處理系統集成了DOC+DPF+SCR,其中SCR為更高效的銅基設備,官方公佈SCR/DPF轉化率可達96%-99%,不過理論上後處理的製造成本會提升。此外,發動機會還要使用低灰分的機油,避免灰分對後處理系統的汙染問題。

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除了對硬件系統的升級,康明斯在在軟件部分也進行了優化,就好比一臺電腦硬件配置提升,也系統也需要升級來使其功能最大化,那在軟件升級方面康明斯有了什麼樣的進展?

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咱依然用生活中的例子來解釋這一過程,好比一個人在健身,他請了專業營養師、健身教練來為制定健身計劃,以往營養師只負責餐食的搭配,健身教練只負責制定訓練項目,彼此只管自己的事。現在有一個在營養、訓練兩個方面都很精通的人出現了,在制定餐食時能夠考慮到健身計劃的量,或是能夠根據營養攝入的多少來安排訓練強度。康明斯升級後的電控系統就好比這個專業的人士,通過一套系統管理前、後處理兩部分,官方將其稱作為智慧大腦2.0,在工作上它具備了更好的協調性。

其它技術更新

在發佈國VI發動機的消息的同時,康明斯還公佈了e-Shift智能輔助換擋技術、AMT電控機械式自動變速箱、遠程診斷/標定等新技術,這些功能在部分乘用車上咱有見到過,但在商用車領域康明斯算是領先於同行業了。

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無論是e-Shift還是AMT變速箱,都是手動擋車型在便利度方面的提升。APP遠程診斷與標定提升的是後市場的工作效率,其中遠程標定理論上可以為車輛提供多種駕駛模式,能為不同用戶提供更適合其用車環境、更符合其用車習慣的多種駕駛模式。

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全文總結

以上介紹的新技術在乘用車領域或許已經實現,但對於商用車來說其裝配、標定難度與乘用車有區別,所以咱不能用同一標準進行衡量,在商用車領域康明斯動力系統的技術能夠達到業內領先水平。當然,用戶想要得到新技術帶來的便利只能通過整車實現,目前搭載這些新技術的產品到了狀態呢?康明斯官方表示,其與東風、福田合作的部分整車產品已經完成標定在做測試,甚至於有的產品已經在等待上市,相信不久的未來消費者就能在銷售終端上見到。


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