威压:康明斯无EGR国VI技术
2019-10-10
本刊记者 于 晶 文/图
作为全球知名的第三方动力供应商,康明斯公司(纽约证交所代码:CMI)在中国市场的强势地位不断加强。表现在3个方面,第一是康明斯2018年在我国的发动机销量达到近50万台(含合资企业),占康明斯全球销量的1/3,中国成为康明斯全球
规模最大、增长最快的海外市场;第二是2019年康明斯公司迎来成立100周年,成为一家名副其实的百年老店;第三是康明斯在7月1日(我国部分省市率先实施国VI排放法规)发布国VI技术,采用无EGR的技术路线,引起行业轰动。
康明斯国VIb和全球六项目,奠定技术领先优势
发布会现场
康明斯副总裁、中国区首席技术官彭立新主持发布会
从欧II到欧VI,从北美EPA 2003到EPA 2017,无论全球排放法规如何提升,康明斯总能提前完成排放技术升级,满足全球最严苛的排放法规。2019年7月1日是我国国VI排放法规在部分城市和应用领域开始执行的第1天,选择在这个日子发布国VI动力技术,展现出康明斯迎接国VI实施,服务中国客户的坚定信心。此次发布会举行的地点也别有深意,在康明斯东亚研发中心的先导中心,该先导中心是康明斯与主机厂通力合作,进行国VI关键性能及系统集成匹配的测试场所。
康明斯欧VIa与国VIb 技术对比
康明斯国VIb技术路线
“以前,康明斯发布一项新技术不是在北美,就是在欧洲,现在大家可以关注到,康明斯正在将研发市场的重心向中国、印度等新兴市场转移。” 康明斯副总裁、中国区首席技术官彭立新博士在主持发布会时说,“康明斯早在5年前就启动了国VI研发项目,投资超过2亿美元,结合全球工程资源,链合国内主机厂合作伙伴来共同开发适合中国的高效智能动力技术。现在已取得阶段性成功。”
与此前的欧VI技术相比,康明斯国VI动力技术从发动机结构设计到智能控制系统,从进气系统到排放处理系统,零部件子系统到全系统,均进行了改进升级。
具体而言,康明斯重点展示了以下国VI技术:
1.无废气再循环系统:迭代升级设计。
康明斯自2005年启动开发欧VI技术,率先使用EGR+DOC+DPF+SCR的排放技术路线,并于2013年批量投入包括中国在内的全球市场。2015年,康明斯在燃烧技术和控制技术升级后,决定在国VI阶段不采用EGR系统,且同样能满足国VIb阶段和欧VId阶段的标准。
去除EGR系统,到底有什么好处呢?首先,可以降低EGR失效风险,降低零部件损坏率,从而提升出勤率;其次降低硫酸腐蚀及DOC和DPF的堵塞;同时可以降低DPF再生次数,延长DPF使用寿命;还能降低冷却系统热损失,且无需颗粒物传感器,进而降低运营成本;还有重要的一点,就是降低对整车冷却能力的要求,也降低了维修复杂度。
采用非EGR结构设计,使康明斯国VI发动机具备结构简单、高效、且更具性价比等特点。
2.智慧大脑2.0:包括发动机及后处理在内所有零部件子系统的全闭环电子控制系统。
从国V到国VI,要求NOx排放进一步降低80%,同时PM排放降低50%。而且是在全工况状态下,要满足随时随地的检测达标。康明斯国VI发动机对原有的电子控制系统进行全新升级,新推出的智慧大脑2.0版电控系统,更精准、更快速,并可提升零部件兼容程度,提升发动机效率,保障出勤率。
此前,发动机的电控系统和后处理系统的电控系统使用2套控制系统,分别进行运转。国VI阶段,一套智能控制系统即可全闭环控制发动机及所有零部件子系统,让发动机性能得到全系统的整合提升,不再具备明显“短板”。也正因此,康明斯有了不使用EGR系统的可能,因为在这一智慧大脑的控制下,发动机缸内燃烧、排气、油料供应、尿素供应等,直接实现尾气排放的控制,且优化了发动机的性能。
3.智能传动系统:带AMT自动变速器和低成本高效能e-shift智能辅助换挡系统的康明斯智能动力总成。
无论是AMT变速器,还是e-shift辅助换挡系统都更加安全和智能,为客户带来更高效能、更低油耗、更舒适的驾乘体验。
伊顿康明斯的自动变速器作为目前市场上最轻,最高效(attracted more Nm)的重型变速器之一,专为长途运输应用而设计。对车队而言,减重和增效可保障车队的盈利。该变速器自推出以来,已有超过attracted more台投入运行,具有以下特征与优势:(1)平稳先进的换挡策略可提高驾驶员的驾驶体验;(2)使用前瞻技术执行换挡决策的预测性换挡可提高燃油效率和驾驶员舒适性;(3)业界专有的变速器油液压力传感器可在油位较低的时候通知驾驶员,以防止内部齿轴烧蚀;(4)油量要求比竞品低30%~50%,换油间隔比竞品长25%~90%;(5)充分利用缓速器来帮助车辆在山地路段减速制动;(6)后PTO开口设计可为其他额外辅助设备提供动力;(7)内部电气系统布线可最大限度地减少电线和连接器的暴露和腐蚀,从而提高可靠性。
康明斯全球六项目负责人顾恺熙(Cathy Buening-Griffin)介绍康明斯全球六项目
康明斯e-shift辅助换挡技术,以发动机为核心的专利技术,可随时切换2种操控模式,具有解放离合器,最佳挡位提升,并可手机无线操控等功能。
4.远程服务2.0: 包括智能诊断及远程标定等数字化创新能力。
据康明斯中国车联网数字创新负责人申鸣介绍,通过车联网及大数据分析能力,康明斯可为客户提供积极主动服务,根据动力状态提示客户维修保养,降低客户风险;另一方面,当客户需要服务时,康明斯又可以通过数据分析,提前诊断,并安排零部件部署,推荐最近服务网络等功能,提升服务效率。
通过车联网,驾驶员可以用车载电脑或手机进行远程软件标定升级,此系统可为客户节省大量时间,提升效率。
5.扎实的服务提升客户体验:康明斯用户专享的DPF服务经验。
据康明斯中国服务与渠道总监申献波介绍,康明斯全球DPF使用经验已经超过300万辆 / 100亿h / attracted more亿km,有着悠久且强大的服务能力。国VI阶段,康明斯从5个方面提供服务保障:(1)2000+授权服务网点,前瞻性循环式服务培训;(2)独享DPF全球服务经验;(3)远程智能服务管理平台;(4)24 h服务承诺;(5)APP快捷享用专家诊断服务。
康明斯新发布的服务APP 2.0版本,新增2大功能,优化了系统流程和效率,依托全球超过200万单的成功诊断数据,拥有attracted more多个诊断维修方案,可实现平均3.28步就能找到问题并解决。
值得关注的是,未来康明斯发动机都将取得国VIb和欧VId双认证。康明斯国VI项目是康明斯全球六战略项目的重要组成部分。康明斯在华团队设计、开发并生产的14个发动机和后处理系统平台,将应对全球范围内日益严格的法规挑战,包括国VIb阶段,以及欧VId阶段。不管是在用合规、排放寿命,还是不同的应用工况下,康明斯国VI发动机系统都将更加高效地满足严格的法规要求。而且,所有的国VI发动机平台都将完成欧VId阶段认证。据悉,康明斯Z14发动机已成为首款取得欧VId认证的国VI动力。
“康明斯国VI项目的成功是真正的里程碑。”负责康明斯全球六项目的副总裁顾恺熙(Cathy Buening-Griffin)特意从美国赶来参加发布会并致词,她表示,“这是首次满足中国最新环保法规要求的产品能够同步应用到欧洲市场。这再次印证了中国在环保道路上的加速度。这也展示出康明斯中国技术研发的提速,能够开发最领先的技术和解决方案。”
领导嘉宾启动发布会
与主机厂结盟,是支撑康明斯中国市场地位的关键
康明斯长期坚持与中国大型企业结成战略联盟,实现共同发展。作为最早在中国进行本地化生产的外资柴油机企业,40多年来康明斯已经与包括东风汽车、陕汽集团、北汽福田、江淮汽车、柳工、重庆机电在内的中国商用车及装备制造领先企业组建了6家发动机合资厂,康明斯24个发动机系列中已有15个在中国本地生产。
康明斯国VI技术的成功研发除了全球资源的协同、持续不断的投入,更离不开康明斯与主机厂合作伙伴的通力合作、无缝配合。从前瞻性研发阶段,到系统集成,再到实际道路试验,康明斯充分汲取主机厂针对终端需求及实际使用工况的输入,为用户量身定制实现环保、经济与效率最优表现的国VI解决方案。
福田汽车研究院副院长冯静博士并参会在现场致词中表示:“福田与康明斯团队紧密合作,共同完成国VI动力的需求规划,定义产品特性,对细分市场如快递,冷链,绿通等应用进行工况特点分析,根据基于大数据平台获取的路谱信息,通过云平台、模拟软件分析,调校优化发动机数据和传动系统匹配;在此期间双方共同完成国VI动力的整车排放标定、动力性试验、怠速稳定试验,驻车再生排温试验,冷却系统试验,冷热启动试验,以及整车驾驶性标定优化,极限工况下的动力性/操纵性验证等,最终实现了与行业用户深度定制需求的准确对接。”
东风商用车技术中心总工程师王必璠也充分肯定了双方在国VI开发上的成功合作,“在开发满足国VI排放的东风商用车过程中,康明斯公司用先进的发动机技术和排放控制技术,给东风商用车提供了具有竞争力的先进发动机总成。通过与东风商用车紧密的技术合作,进行了大量的发动机与整车的匹配工作和整车试验验证工作,共同打造了具有市场竞争力的商用车产品。”
向新能源进军,康明斯东亚研发中心再投资1.3亿美元
位于武汉的康明斯东亚研发中心承担了康明斯国VI项目的大部分开发工作。研发中心现有350多名工程师,26个先进的发动机实验台架,包含性能台架、可靠性台架、NVH台架及冷启动台架。
台架测试主要含大5部分:性能开发、控制标定发放、结构设计改进、耐久,及可靠,共40多种测试类型。一个国VI发动机平台开发,台架测试时间就需要累积3万~5万 h,相当于500多万km的道路试验。
康明斯东亚研发中心还拥有力学、材料、控制等实验室,及涡轮增压、电控燃油系统、排放处理和滤清等关键零部件联合测试项目。此外,它还具有完善的整车测试设备,包含轻型转鼓、重型转鼓、倾斜试验台、水流量测试台,及PEMS装备,确保整车集成匹配迈出坚实的第一步。
在康明斯国VI技术发布会的最后,彭立新博士正式宣布康明斯东亚研发中心扩展项目。根据规划,新的研发中心占地面积将增长200%,在现有1亿美元投资规模的基础上,再增加1.3亿美元以上投资,也将增加研发工程师数量,以满足多元能源动力解决方案的研发需求。
百年康明斯,正引领全球动力市场的新一轮革命。在发动机需求最大的中国市场,是否已给本土发动机制造商造成一种难以超越的威压呢?T