對目前正在開發(fā)的下一代柴油發(fā)動機進行的獨立測試顯示,Jacobs車輛系統(tǒng)公司的汽缸失活技術(CDA),有助于大幅提高發(fā)動機性能。美國環(huán)境保護署(EPA)定于2021年至2027年對重型柴油發(fā)動機實施第二階段溫室氣體排放(GHG)新標準,這些新一代發(fā)動機的設計旨在滿足相關要求。
Jacobs是全球柴油及天然氣減速系統(tǒng)和閥動機械制造商,目前正進行眾多商用車動力系統(tǒng)的CDA開發(fā)和演示項目。去年, Jacobs公司在納威司達發(fā)動機上進行了獨立的發(fā)動機測試。最近,Cummins公司與加州Tula技術公司使用Jacobs的汽缸失活硬件,合作進行額外的測試。測試證明,Jacobs的CDA發(fā)動機系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟性更高,同時可以保證柴油排氣后處理系統(tǒng)在最佳溫度下運行,減少氮氧化物(NOx)和 CO2排放。
Jacobs的新技術總監(jiān)Robb Janak表示:“Jacobs 的CDA技術采用液壓激活機制,并將這種技術集成到用于頂置凸輪軸發(fā)動機的折疊氣門橋系統(tǒng)中,或用于凸輪塊發(fā)動機的折疊推桿系統(tǒng)中。與所選氣缸的禁用噴射相結合,任何氣缸組合都可以根據(jù)需要進行停用。利用Jacobs的CDA技術,可以在高速行駛時,或者在發(fā)動機負載非常低的情況下,關閉發(fā)動機汽缸,以提高燃油經(jīng)濟性,同時保持排氣后處理系統(tǒng)的熱度,并使其在最佳溫度下運行,以限制氮氧化物排放。
最近在維也納研討會上,Tula與Cummins合作進行測試,從中可以看出,Jacobs的CDA硬件與Tula的動態(tài)跳躍點火(DSF)算法相結合,可以增強對熱管理模式的控制,同時最大限度地降低尾氣溫度和CO2排放。通過穩(wěn)態(tài)映射來完成測試,從而評估燃燒和性能之間的關系,以及燃燒事件的排放參數(shù),優(yōu)化使用CDA技術。“在1000 RPM時,柴油DSF的排氣溫度提高至接近 100? C ,同時提高油耗25%”。其他運行條件也表現(xiàn)出類似提升。
通過模擬評估不同的測試周期,包括FTP(聯(lián)邦測試程序)和低負荷候選7(LLC7),該程序計劃與新的汽化器規(guī)定一起引入,以測量和管理低負荷運行時的排放量。在這些模擬過程中使用DSF和CDA時,可以發(fā)現(xiàn)在FTP熱循環(huán)中,NOx較基線減少45%,CO2 排放降低1.5%。在LLC7循環(huán)中,使用DSF時,氮氧化物較發(fā)動機基線減少66%,CO2減少3.7%。早些時候公布的納威司達發(fā)動機測試結果顯示,在FTP循環(huán)中,NOx減少了8%,CO2減少6%,而在LLC7測試循環(huán)中,使用固定的三缸熄火,NOx減少了77%,CO2減少了12%。
納威司達測試是在配有CDA的13L 納威司達發(fā)動機上進行,由國際知名的第三方實驗室進行,并得到美國環(huán)保署的資助。測試結果于二月份在亞特蘭大舉行的美國卡車運輸協(xié)會技術與維護委員會年會上公布。Tula公司和Cummins公司將繼續(xù)測試和優(yōu)化這一支持DSF的系統(tǒng),并通過各種發(fā)動機測試循環(huán)和卡車測試,驗證其如何改善NOx和CO2排放。Jacobs表示,將繼續(xù)與Tula公司合作,進一步開發(fā)汽缸失活技術,以減少發(fā)動機燃料消耗和排放。
Janak表示:“Jacobs的CDA系統(tǒng)是在過去十年中開發(fā)的,專門針對重型卡車市場而設計。在我們的高功率密度(HPD)系統(tǒng)中,CDA系統(tǒng)中的閥橋是不可分割的部分。Jacobs已經(jīng)在超過15個不同的重型發(fā)動機平臺和8個不同的道路測試卡車上,展示了利用我們獨特的失活機制的HPD和CDA系統(tǒng)。。”
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