返回

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

2019-07-04 15:09:21 黎文豪

【卡车之家 原创】福田欧马可S系列国六载货车型已经在深圳等地批量上市了,其国六产品的迅速布局,很大程度上要得益于康明斯的技术储备。福田康明斯轻型动力ISF2.8/3.8/4.5,早已被轻、中卡用户所熟知,进入国六阶段后,该机型命名调整为康明斯F系列,发动机排量不变,分别为F2.8/3.8/4.5。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

欧马可S3新车搭载康明斯F2.8国六发动机

国六,之于许多终端用户也许只是车辆尾气排放上的改变,而对主机厂和发动机厂商而言,要实现这一比国五严苛得多的新标准,意味着产品要有一次较大的技术更新,而且相比国五阶段,国六发动机在动力特性上也有所变化,并影响用车的经济性和后期维护。

●  康明斯的后处理技术应用

在国四阶段,康明斯ISF发动机就有SCR(选择性催化还原)和EGR(废弃再循环)两种技术路线,采用任意一种都能达到国四排放标准,所以康明斯ISF国四发动机有SCR机和EGR机之分。

到国五阶段,大多数发动机采用SCR后处理技术,康明斯也不例外。除此以外,康明斯ISF国五发动机还有采用“DPF+EGR”技术路线的机型,两年前这款产品已经能满足较为严格的京五排放标准。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

进入国六阶段,新的后处理技术手段并没有出现,将过去应用系统集成在一起的“EGR+DOC+DPF+SCR”成了最为普遍的技术路线,我们把这种发动机叫作“国六EGR机”,另外还有“国六非EGR机”——即只有“DOC+DPF+SCR”,也就是康明斯F系列国六发动机所采用的后处理技术路线。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

康明斯F系列国六发动机后处理装置

从过去的产品看,可以知道康明斯并不缺任何一种后处理系统的技术储备,尤其是EGR——康明斯是世界范围内最早设计并推广EGR系统的公司,然而康明斯国六发动机采用了非EGR设计。

不管康明斯为何舍弃EGR,只从结果上看,它跳过了作为缓冲的国六a阶段,直接达到了“真国六”的国六b排放标准(国六b到2023年才全面实施)。

●  非EGR设计的优点和难题?

EGR即废气再循环系统,作用是降低尾气中的氮氧化物(NOx),它跟SCR系统的功能其实是差不多的,配合起来应用可以减轻SCR系统的压力,同时也会减少尿素的使用量。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

不过EGR的缺点也是明显的,跟SCR、DPF是安装在排气端的后处理装置不同,EGR是安装在发动机机体上的(或者是与发动机一体化设计),另外系统中还需要EGR冷却器——它让机体的结构更复杂了。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

另外,EGR会降低缸内燃烧压力,影响发动机效率,简而言之就是动力减弱。至于会减弱多少,这跟EGR率有关——EGR率越高,对动力影响越大。欧洲的一些重型卡车发动机,即便有EGR系统,也偏向采用较低的EGR率,用多烧尿素的方式来获得更好的动力性,对于欧洲物流经营者来说,在确保车辆可靠性的前提下,这取决于尿素和燃油的成本差异。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

康明斯国六机器采用非EGR设计,理论上可靠性和动力性都提升了,不过也因为这样,它将尾气处理压力全放到SCR和DPF上——这对后处理装置提出了较高的技术要求。显然,康明斯是有能力解决的:F系列国六发动机的后处理系统是一体化封装的装置,包含“DOC+DPF+SCR”,后两者转化率达到了96-99%。

●  国六发动机动力性大幅提升

除了为满足排放标准的升级外,康明斯F系列国六发动机还有一些变动。显而易见的是,新机器采用链传动,替代了过去的齿轮传动,机油泵也转变为链传动。经过优化后,发动机怠速噪音降低。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

另外,缸内燃烧技术、增压系统等方面也作出了调整,配合非EGR设计,国六发动机相比国五阶段动力性能大幅提升,同排量有更高马力输出,同功率的则扭矩更大了。以轻卡主流搭载的2.8L机为例,国五阶段为117-148马力(单位hp),国六阶段提升到了131-156马力。

国六发动机动力大幅提升,康明斯F系列是如何实现的?

康明斯ISF(F系列)国五、国六动力性能

值得注意的是,国六发动机输出大扭矩的转速范围也变得更宽广了,加上康明斯方面还调整了油门的响应时间,让车辆的发力更迅速,加速和爬坡能力提升之余,油耗还因此降低。

●  后处理系统故障问题?

评价一款发动机,除了动力性和经济性外,很大程度上还要看它的可靠性,康明斯该系列动力的口碑一直不错,机体的耐用度是比较高的。而从整个市场上的柴油发动机看,故障率高的往往是后处理系统,无论是EGR,还是SCR和DPF。

这并非系统的稳定性有问题,而是它们都与都与燃油、尿素的品质紧密相关,所以到国六阶段,我们要更加注意车辆的使用和维护,譬如DPF再生的操作方式是一定要学习的,关于这些方面康明斯已经制定了较为全面的产品使用说明。(文/黎文豪)

发动机国六

发动机报价

福田康明斯F2.8NS6B156 156马力 2.8L 国六 柴油发动机
福田康明斯F2.8NS6B156 156马力 2.8L 国六 柴油发动机
暂无报价