Jacobs Vehicle Systems支持超级卡车二阶段计划

2019年10月29日
Jacobs Vehicle Systems气缸停缸技术

美国康涅狄格州布卢姆菲尔德 - 全球领先的重型柴油发动机缓速系统和气门驱动机构制造商Jacobs Vehicle Systems®最近发布了该公司气缸停缸(CDA)技术的油耗和减排测试结果,由美国能源部超级卡车二阶段计划评估。

在一项重型FTP(联邦测试程序)瞬态循环测试中,Jacobs的CDA被安装在一台13升Navistar发动机上,结果显示油耗降低了3%,并且氮氧化物排放量也相应降低,从0.107克/马力小时的基准降至0.097克。氮氧化物排放减少是由于在CDA模式下冷运行期间排气温度升高所致,这使SCR(选择性催化还原)系统达到了最有效的250-400°C温度范围。

Jacobs新技术总监Robb Janak解释道:“CDA使六缸柴油发动机能够在轻负载和冷启动期间仅运行三个气缸。气门机构中的CDA机构可使停用的气缸中的气门保持关闭状态。这些气缸中的喷油器同时变成零燃油,以减少油耗。只要负载降至预设阈值以下,发动机就会通过CDA从六缸切换到三缸工作。”

该系统已历经数年的实验室测试和优化,并在卡车上测试了近一年时间。CDA现已可在路上进行更多测试。Janak表示:“我们很高兴与Navistar合作进行这项技术的重要演示。这使我们能够证明该系统不仅做好了上路准备,而且也做好了上市准备。我们希望能进一步证明CDA在实际驾驶条件下实现的节油量将超过我们通过实验室所证实的节油量。”

超级卡车二阶段是一项耗资数百万美元的计划,由能源部、卡车制造商和设备供应商参与,其目的包括开发和演示经济有效的技术,从而提高中型和重型卡车的效率。

自{2009年成立以来,Jacobs一直积极参与超级卡车计划,并与多家原始设备制造商共同在全球各地的Jacobs分支机构测试和评估各种新技术。

CDA代表了一项突破,因为在此之前,人们无法同时实现这两大优势(即更低的排放和更高的燃油经济性)。尽管还有一种替代技术,即通过提高后处理系统的温度来降低排放,但这通常会导致油耗增加。它可同时实现下列几点:由于它增加了点火气缸负荷,使效率得到提高,所以大型发动机的燃油经济性可与小型发动机媲美;减少凸轮轴摩擦;减少部分负荷条件下的泵送损耗;减少节气门的使用次数甚至无需使用节气门。可根据需要停用任意数量的气缸。当发动机负荷达到最低并且六个气缸中有三个气缸停用时,油耗可减少20%。在车辆滑行时,可以对部分或所有气缸进行CDA以进一步减少通过后处理系统的空气流量,从而减少降温,同时减少发动机泵送损耗,这使得车辆能够以更少的燃油继续滑行。

到目前为止,Jacobs的气缸停缸硬件已在十种不同的重型发动机平台上进行了演示,涵盖7至15升发动机,以及六项重型卡车路试;而且进行了6,900小时和118,000公里的耐久性测试。CDA部件的测试周期超过19亿次,疲劳和过载测试周期超过47000万次。尽管有来自Passcar市场的其他解决方案,但它们在寿命和耐用性方面存在不足,不适用于重型市场。Jacobs的测试结果表明,CDA的设计针对商用车市场,并且性能已得到证明。

这种气门机构技术结合基于近60年商用车经验开发的Jacob发动机制动技术,可优化发动机气门机构的动力输出和发动机缓速性能,从而使其能够满足未来重载运行的要求。