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金钊:基于排放升级的动力产品策略

2019/4/10 8:58:05   关键字:   来源:

潍柴动力股份有限公司应用工程中心副主任金钊


       一、法规及国IV产品准备情况

  非道路工程机械第四阶段排放标准,是非常具有中国特色的一部排放法规,其主要限值基本采用欧洲的指标,但在很多细节上吸取了相应的技术特点。比如,排放控制区、氮氧化物的控制限制要求采用PA限值,还包括美国UPA的指标、排放指导期、大于560千瓦的大型机械的排放要求,以及基于高海拔的排放控制要求等。

  法规的要求给产品开发带来了开发周期、开发资源几何倍数上升的工作量,同时排放的主体不仅仅是单纯发动机,整机也将成为排放的自然主体,这就促进了整机开发和发动机开发的合作紧密度。开发过程中要格外关注排放控制的在极限极端工况下的符合性,这给开发过程带来了很大的考验。

  目前,潍柴的非道路发动机产品排放已从2.3升一直涵盖到17升,功率覆盖36.8千瓦到556千瓦,涵盖了主要工程机械整机动力的需求,全系列非四产品在开发和小批量验证过程中。潍柴现在所有的发动机本体开发已经完成,希望能在7月份进行小批量的整机市场验证工作,并在20202月份具备批量生产的条件,距离预计明年年底批量实施有比较充分的准备期和验证期。


       二、开发过程的变化

  与传统的非道路三阶段排放标准,及以前发动机和整机的开发相比有很大变化。潍柴产品开发的流程,主要是在产品开发阶段增加了主机厂联合开展整车排放的环节。非道路三阶段及以前排放在发动机台架发动机验证就可以完善,四阶段必须与整机联合,基于不同极端环境下的情况做联合的开发,这是很大的区别。整车确认的项目也增加了11项、周期从之前18天增加到39天左右。可以说,整车发动机开发环节变化非常巨大。


       三、开发过程中的几个细节

  在发动机与整机的应用过程中,需要做技术突破的有几个方面:

  1、热管理的要求。非道路工程机械第四阶段排放标准要加装DPF,不少产品的DPF再生一直技术难题。主要的再生方式有:被动再生、主动再生。

  2、非道路工程机械类产品的作业工况很多,比如高负荷的情况、低负荷的情况,怠速等待工况等。装载机、挖掘机都会碰到。热管理是实现全被动再生非常重要的举措。在非四阶段,排温非常关键。

  3、我们认为非道路工程机械第四阶段排放,与整机开发联合开发是非常重要的,希望整机性能不会出现明显的降低。


      四、维护保养的要求

  潍柴去年卖了68.2万台发动机,但是客户实用性是有待提升。包括防伪和预测性保养维护,三滤可以通过传感器来实现预测性维护保养的辅助提醒。防伪比较成熟的是RFID技术、实现发动机装一个约束器就可以实现阅读器和实际使用滤芯的防伪功能,约束器和ECU和定位装置和云端也是通信的,这样就可以实现查询。

  非道路工程机械第四阶段排放标准,目前来看是要求非常高的法规,需要全价值链共同合作,共同保障产品的开发和推广。相信在大家共同努力下一定可以全面打赢蓝天保卫战。

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