[摘要]排放標(biāo)準(zhǔn)的升級需要以設(shè)備技術(shù)提升為基礎(chǔ)，而提升的關(guān)鍵點(diǎn)就是發(fā)動機(jī)。本文就國內(nèi)工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)作以梳理，對目前工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。

　　[關(guān)鍵詞]發(fā)動機(jī);工程機(jī)械;技術(shù)特性

　　1排放標(biāo)準(zhǔn)升級

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，面對嚴(yán)峻的環(huán)境污染現(xiàn)狀，環(huán)境保護(hù)日益受到全社會的重視，社會環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，而車輛排放標(biāo)準(zhǔn)升級也被提上了日程。排放標(biāo)準(zhǔn)的升級勢必增加發(fā)動機(jī)的制造成本以及運(yùn)營和維護(hù)成本。實(shí)現(xiàn)從Ⅱ階段到Ⅲ階段的轉(zhuǎn)變，過渡期發(fā)動機(jī)的成本要增加20%〜30%，目前發(fā)動機(jī)增加的成本主要靠生產(chǎn)企業(yè)和用戶來消化。

　　排放標(biāo)準(zhǔn)的升級需要以設(shè)備技術(shù)提升為基礎(chǔ)，而提升的關(guān)鍵點(diǎn)就是發(fā)動機(jī)。國Ⅱ升級到國Ⅲ，要滿足該標(biāo)準(zhǔn)的排放限值要求，需要采用共軌、單體泵等車用機(jī)Ⅲ階段的技術(shù)。目前，我國工程機(jī)械所配備的發(fā)動機(jī)大部分來自于進(jìn)口，而國產(chǎn)發(fā)動機(jī)的技術(shù)水平也在不斷提升。所以就排放問題而言，技術(shù)難度并不是最突出的問題。本文就國內(nèi)工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)作以梳理，對目前工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。

　　2工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)技術(shù)特性

　　濰柴動力濰柴動力目前擁有全系列的工程機(jī)械用動力，發(fā)動機(jī)排量從2〜13L，功率范圍覆蓋28〜405kW。排放滿足EUStageⅡ、Ⅲ，CEVBSⅢ。濰柴工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)(非道路Ⅲ階段)技術(shù)路線采用電控高壓共軌，功率范圍為28〜405kW，配套應(yīng)用于叉車、挖掘機(jī)、滑移機(jī)、高空作業(yè)平臺、裝載機(jī)、壓路機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)、銑刨機(jī)、拖泵、起重機(jī)、大型筑路機(jī)械等諸多領(lǐng)域。菲亞特動力菲亞特動力科技依托其長期的技術(shù)積累，積極應(yīng)對即將到來的中國非道路國Ⅳ法規(guī)。從2020年起，中國將執(zhí)行非道路Ⅳ階段排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　NEF和Cursor系列發(fā)動機(jī)將采用HI-eSCR2技術(shù)。HI-eSCR2是菲亞特動力科技的后處理專利技術(shù)，通過在SCR模塊上集成顆粒捕捉系統(tǒng)，合并了所有后處理系統(tǒng)關(guān)鍵部件的功能。HIeSCR2設(shè)計(jì)符合非道路應(yīng)用國Ⅳ和歐Ⅴ的標(biāo)準(zhǔn)，為中國和歐洲等世界高排放地區(qū)提供同一技術(shù)路線。菲亞特動力科技所提供的后處理系統(tǒng)確保了同級最優(yōu)的功率和扭矩密度，同時便于安裝。另外，對最終用戶來說，產(chǎn)品全生命周期的低成本也是其顯著優(yōu)勢。

　　HI-eSCR2采用了“終身”免維護(hù)的后處理系統(tǒng)，這意味著在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)不需要額外的維護(hù)成本。除了NEF和Cursor產(chǎn)品系列，菲亞特動力科技也提供符合中國非道路應(yīng)用國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的F34發(fā)動機(jī)。這是菲亞特動力科技設(shè)計(jì)的極為緊湊的產(chǎn)品方案，適用于小馬力應(yīng)用，同時保證了高效和低成本運(yùn)營。F34非道路用國Ⅳ發(fā)動機(jī)采用了DOC(柴油氧化催化)+DPF(柴油顆粒捕捉器)的后處理系統(tǒng)，因此不需要安裝SCR模塊。由于菲亞特動力科技多年來積累的豐富的技術(shù)儲備，使其產(chǎn)品始終處于行業(yè)的前沿。事實(shí)上，菲亞特動力科技工業(yè)集團(tuán)在90年代末已開始開發(fā)SCR技術(shù)，獲得第一項(xiàng)SCR應(yīng)用專利是在2004年。

　　在2005年，菲亞特動力科技開始將DPF顆粒過濾捕捉器用于道路應(yīng)用(歐Ⅳ)，在輕型商務(wù)車上銷售超過100萬套SCR系統(tǒng)和200萬套DPF系統(tǒng)。菲亞特動力科技在2011年首先在非道路市場采用了SCR技術(shù)，并始終處于行業(yè)領(lǐng)先地位。另外，在2013年，菲亞特動力科技是第一個在道路應(yīng)用上不使用EGR技術(shù)，采用高效SCR，實(shí)現(xiàn)SCR轉(zhuǎn)化效率高于95%的公司。

　　珀金斯Perkins發(fā)動機(jī)產(chǎn)品陣容覆蓋范圍從0.5〜18L，功率從8〜450kW以上。以其最新研發(fā)的5款發(fā)動機(jī)：403EA17、Perkins®Syncro3.6litre、1204EAE44TTA、2406EA-E13TA、2806EAE18TA為例，進(jìn)行簡單介紹。403EA-17，這臺3缸1.7L發(fā)動機(jī)擁有簡單和高度可靠的設(shè)計(jì)，且無需配備后處理裝置;功率高達(dá)26kW，扭矩可達(dá)106N·m。這款發(fā)動機(jī)在歐洲的微型挖掘機(jī)市場非常受歡迎，也是中國不斷增長的小型機(jī)械細(xì)分市場的理想解決方案。Perkins®Syncro3.6litre，這款4缸3.6LPerkins®Syncro發(fā)動機(jī)是產(chǎn)品線的最新成員，功率和扭矩分別高達(dá)75kW和430N·m。

　　這款發(fā)動機(jī)不僅操作噪音極低，更借著結(jié)合響應(yīng)快速的“智能”渦輪增壓器，成功達(dá)致高功率密度，因而可滿足許多緊湊型和中小型設(shè)備的需求，成為取代較大尺寸發(fā)動機(jī)的最佳選擇。1204EA-E44TTA，這款4缸4.4L發(fā)動機(jī)采用共軌噴油技術(shù)，且配備串聯(lián)雙渦輪增壓器，因而擁有極為出色的功率密度;功率為140kW，扭矩為825N·m，是以Perkins早已深受客戶觀迎的美國Ⅳ級和歐盟Ⅴ階段發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)演變出來的新設(shè)計(jì)。

　　這個型號是著力設(shè)計(jì)更小型設(shè)備或需把現(xiàn)有產(chǎn)品升級至非道路國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的主機(jī)廠的理想解決方案。2406EA-E13TA，這款6缸13L發(fā)動機(jī)是首次登陸中國市場的全新發(fā)動機(jī);功率高達(dá)430kW，扭矩可達(dá)2634N·m，是追求強(qiáng)勁動力的各式各樣中型機(jī)械的不二之選。2806EA-E18TA，這款6缸18L發(fā)動機(jī)的功率和扭矩分別高達(dá)470kW和2953N·m。此型號發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)可滿足主機(jī)廠，以及使用大型采礦和工程設(shè)備的終端用戶在生產(chǎn)效率方面的動力需求。

　　康明斯康明斯非道路國Ⅳ發(fā)動機(jī)排量覆蓋2.8〜15L，功率46〜675hp(34〜503kW)，借鑒了非道路第Ⅲ、第Ⅳ、第Ⅴ階段(EUStageⅤ)和車用第Ⅵ階段(NSⅥ)的技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)品特點(diǎn)，性能更加優(yōu)異，燃油經(jīng)濟(jì)性好，功率密度提升可達(dá)10%，能夠更好地提升生產(chǎn)力和運(yùn)營效率。康明斯智能電控平臺與主機(jī)設(shè)備無縫鏈合，系統(tǒng)升級簡單易行。

　　噪音低，提速快，低速大扭矩，強(qiáng)勁可靠，綜合收益高。同時，與康明斯歐洲第Ⅴ階段高端產(chǎn)品對接，能夠滿足客戶更多需求，配套更廣泛。康明斯8.9LL系列發(fā)動機(jī)作為全線非道路國IV(CSⅣ)動力的代表，功率提升至400hp(298kW)，峰值扭矩提升11%至1800N·m，在功率提升的同時保持了優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性，維護(hù)保養(yǎng)間隔可達(dá)500h，高海拔適應(yīng)能力強(qiáng)。康明斯濾清推介了全新濾清智能監(jiān)測系統(tǒng)——FleetguardFIT，通過智能傳感器和先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析算法，對濾清器壽命和機(jī)油質(zhì)量狀況實(shí)行全面可視化監(jiān)控管理。

　　可通過一個定制化的網(wǎng)頁端口和一個智能手機(jī)APP來查看這些監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際使用情況制定維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，從而減少停機(jī)時間，降低綜合使用成本。羅爾斯-羅伊斯羅爾斯-羅伊斯(簡稱羅羅公司)旗下MTU品牌最新的先進(jìn)發(fā)動機(jī)，包括MTU1100、1300、2000和4000系列，均滿足嚴(yán)格的全球排放標(biāo)準(zhǔn)。羅羅公司將其高性能經(jīng)濟(jì)型MTU柴油發(fā)動機(jī)(500kW以下，滿足中國非道路第Ⅳ階段排放標(biāo)準(zhǔn))與中國制造的建筑和工業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)配對合作。西藏甲瑪?shù)V是中國最大的銅礦和世界上海拔最高的露天礦(海拔高度達(dá)到5500m)。

　　目前，MTU推出的世界領(lǐng)先的高速柴油發(fā)動機(jī)正在甲瑪?shù)V區(qū)為施工機(jī)械貢獻(xiàn)動力。在極端溫度和低氧的惡劣環(huán)境條件下，配備16V2000C66MTU發(fā)動機(jī)的卡車可以幾乎全天候生產(chǎn)，同時實(shí)現(xiàn)高效重載運(yùn)輸。測試表明，在高度達(dá)到5500m的礦區(qū)，MTU發(fā)動機(jī)仍可持續(xù)正常運(yùn)行。而普通柴油發(fā)動機(jī)一旦超過3000m便無法正常工作，這顯示出MTU發(fā)動機(jī)杰出的技術(shù)優(yōu)勢。

　　3結(jié)束語

　　文章對目前工程機(jī)械用發(fā)動機(jī)進(jìn)行了技術(shù)特點(diǎn)分析。對素有工程機(jī)械心臟之稱的發(fā)動機(jī)而言，我國工程機(jī)械行業(yè)要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，必須加強(qiáng)對發(fā)動機(jī)等強(qiáng)基工程的研究和投入。

　　機(jī)械工程師評職刊物：《現(xiàn)代制造》Maschinen Markt(周刊)創(chuàng)刊于1894年，由機(jī)械工業(yè)出版社與德國弗戈媒體集團(tuán)合作出版。憑借深厚的國際背景和機(jī)械工業(yè)出版社在國內(nèi)的強(qiáng)大優(yōu)勢，我們與全球領(lǐng)先的自動化咨詢機(jī)構(gòu)ARC結(jié)為戰(zhàn)略聯(lián)盟，成為其在中國發(fā)布信息的唯一合法媒體平臺;在物流流域，我們與美國物流協(xié)會MHIA、德國機(jī)械工程學(xué)會VDMA等具有良好的合作平臺。