推进天然气发动机技术

随着主机厂寻求减少排放并满足环保法规要求，一些厂商已转向天然气发动机，以便在达成这些目标的同时仍然实现所需的性能。Jacobs发动机制动器已被广泛用于全球各地的天然气发动机。其中一个例子是康明斯ISX12 G发动机，该发动机自2013年以来一直使用Jake Brake^®以延长刹车片使用寿命、提高驾驶员信心并实现车辆安全减速，如Cascadia^® Natural Gas。

虽然天然气发动机存在一些技术难题，但Jacobs正在努力解决这些问题。其中之一就是发动机制动性能。在从柴油改装到天然气时，发动机的压缩比显著降低，而且通常需要缩减涡轮尺寸以适应按化学计量燃烧所需的较低空燃比。

这两个变化相结合，会对发动机制动性能产生不利影响，最高可达25%。这进而将对车辆在不使用传统刹车的情况下保持下坡坡道速度的能力产生不利影响。传统刹车使用增加可能导致制动衰减并增加刹车的磨损率。在欧洲、中国和印度等一些市场，这可能影响车辆满足E13C规定的辅助减速要求的能力，并可能需要降低最大车辆总重认证。

这个问题现在有了解决方案。Jacobs的High Power Density^®（HPD^®）系统将提高车辆的总体减速能力，减少对传统刹车的依赖。这些系统将能够达到或超过柴油发动机的缓速性能，从而提高安全性和生产率。

“通过采用1.5冲程HPD技术，我们能够在天然气发动机应用中实现优于原有柴油发动机的性能。”
- 产品开发总监Gabe Roberts

观看Jacobs的Tech Talk视频，进一步了解HPD及其如何改进天然气发动机应用的发动机制动性能。

混合动力车启停技术

对于主机厂来说，面对即将出台的排放法规，另一种缩小差距的方法是实现动力系统电气化。如启停功能等众所周知的技术可在发动机长时间处于怠速或等待交通灯时关闭内燃机。对于乘用车市场，这已经屡见不鲜，但对于商用车行业而言，由于发动机的尺寸和惯性，频繁启停会导致启动设备负载增加，因此难以普遍应用。

为克服这一耐久性障碍，Jacobs已经研发了Active Decompression Technology^®，也称为ADT^®。此项技术在发动机曲柄转动过程中，通过打开排气门直接作用于气门机构，从而减少气缸内的压力，使得启动过程更加迅速和轻松。当发动机达到其理想的启动转速时，阀门关闭，燃油喷射同步，发动机开始运转，同时不会对启动器本身、其电气布线或电池施加过大负载。显而易见的应用包括中型卡车和公交车，但该技术也可以应用于更大排量的发动机，从而实现显著的燃油节约（并因此减少排放）。另一个优点是发动机启动平稳，没有过大的震动。这有助于改善整个车辆的NVH（噪声、振动与声振粗糙度）特性，并提高驾驶员舒适度。

延长柴油发动机使用寿命

除替代燃料发动机应用以外，Jacobs还致力于通过不断发明减少排放和燃料消耗的新方法来延长柴油发动机的使用寿命。

2018年，三家独立研究机构对Jacobs气缸停缸技术和和排气门提前开启（EEVO）技术进行了测试。结果显示，在所有测试周期中，制动比油耗（BSFC）和后处理温度都有所改善。测试还显示，氮氧化物排放大幅减少，特别是在最低负荷和循环工作阶段。

目前，Jacobs正与西弗吉尼亚大学 等高校和Tula Technology 等行业专家合作，同时实施OEM SuperTruck项目和其他项目，以评估新型技术的优势。

新技术总监Robb Janak将在第8届国际发动机大会（International Engine Congress）上分享CDA和EEVO在美国重型柴油发动机上的最新测试结果。

以氢能作为替代燃料

对于使用氢能作为替代燃料已经有相当多的讨论。最广为人知的氢能应用是燃料电池：在车内对氢气进行处理，以便为电力驱动装置提供动力。如今，许多主机厂正在从另一个角度进行探索，即利用现有的内燃机架构，将氢能直接用作柴油燃料的替代品。其优点是能够减少车辆上的复杂系统数量，并且更容易在较短时间内构建基础设施。尽管仍处于起步阶段，但Jacobs正致力于依据其长达60年的丰富经验，利用久经考验、经久耐用的配气机构技术，在配气机构上实施这一替代方案。