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2019年05月15日 来源:

约翰迪尔将推出更智能、更紧凑的后处理系统

工程机械

约翰迪尔动力系统

今年举办的SAE 2017 商用车工程年会期间,Gui博士受邀参加了动力系统集成技术分会嘉宾讨论。他接受了SAE《卡车与非公路工程》杂志主编Ryan Gehm 的采访,介绍了一些 JDPS 公司的技术和项目开发情况。

未来,JDPS 公司还将推出更多采用电力驱动的设备。公司控制系统与排放合规部技术经理 Gui Xinqun 博士表示, 电力驱动设备的效率更高,更重要的是,相应的管理系统也更加智能。

SAE: 对JDPS来说,满足欧五排放规定要求是否还存在挑战?

Dr. Gui: JDPS 已经准备好迎接欧盟 Stage V 规定的到来。事实上,目前,我们绝大多数符合 Tier 4 /欧四法规要求产品,已经可以达到欧五的排放标准要求。从我们的Interim Tier 4/Stage IIIB 发动机产品开始,公司一直在使用可以达到欧五排放法规要求的相关技术,累计使用时长超过4.25 亿小时。凭借所积累的丰富经验,我们在向欧五标准过渡的过程中处于非常的位置。

SAE: 您认为哪种先进燃烧策略能够限度地满足更严格的排放限制要求?

Dr. Gui: 我们的低湍流燃烧技术取得了一定成功。这种燃烧技术的排放水平很低,而且由于气缸内的热量损失小,因此还具备不错的流体效率。目前,公司有部分拖拉机产品已经采用了低湍流技术,效果非常不错。未来,我们还将在更多产品中应用这一技术。谈到燃烧技术,我们需要继续着眼于气缸、气缸盖、空气系统及燃料喷射参数等关键发动机设计要素,密切关注细节的优化。发动机设计从来都不能仅关注某一个点,而是要从各个方面入手,实现系统的整体优化。

SAE: 低温燃烧技术是 JDPS 的研究重点吗?

Dr. Gui: 作为世界首家非公路设备制造商,JDPS 一直以提供各类可靠的商用冷却 EGR 系统而著称。EGR 系统正是低温燃烧技术的基础,各种形式的低温燃烧都必须借助冷却 EGR 技术来实现。在非公路设备市场,由于灰尘、砂石、极端工作温度和剧烈震动的存在,工况更加严苛,EGR系统面临的挑战也更大,会影响到设备的可靠性。因此EGR 系统必须足够强健,以适应各种严苛的工作环境。低温燃烧和低湍流燃烧技术都是JDFS 公司不断创新的动力。

JDPS 公司 PowerTech PSS9.0L 工业柴油发动机采用的后处理和冷却 EGR 系统。这款发动机符合美国环保署 Tier 4 排放法规要求。

SAE: JDFS 公司后处理技术有什么进展?

Dr. Gui:设备减重和封装优化仍是我们的首要任务。这很好理解,随便打开任何一辆拖拉机的引擎盖,里面一定塞得满满当当,没剩多少空间。在这种情况下,封装优化和设备减重就显得非常重要了。从技术方面来说,JDFS公司一直在努力借助创新的催化剂技术和排放控制校准,推动后处理系统的小型化。我们的下一代后处理解决方案可以成功缩小20% 的体积,并减重 40% ,这可以使封装设计更加灵活,设备安装也更加便利。我认为,封装优化和设备减重是未来的大趋势,这在未来几年内都不会改变。

SAE: 如何在未来几年内实现更高的封装效率?

Dr. Gui:精益求精,永远是产品设计中不可或缺的一部分,JDFS 也一直在坚持持续改进。我们的先进非对称基板具有进气通道和出气通道尺寸不同的特点,此类新型基板技术可以帮助提高封装效率,带来更好的减重效果。另一种值得关注的提效解决方案,是采用 更高效 的催化剂。具体来说, 高效 是指同样计量的催化剂,可以在更大的温度范围内发挥作用,提高物质的转化率。此外,由于使用了更高孔隙率的基板,制造商还可以在空间大小不变的情况下加入更多的催化剂。以上三个例子,仅仅是有望协助发动机制造商实现进一步改进的部分技术实例而已。

SAE: 电子控制技术领域现在发展怎样?

Dr. Gui:我们预计,未来将出现一款全新的发动机电子控制系统。该系统将采用多核处理器,控制和诊断功能都得到进一步提升。我认为,由于未来的先进发动机控制单元 将能够对发动机及诊断系统的性能提供更强有力的控制,因此对传感器的依赖将有所降低。在传感器方面,我们的目标是将传感器的数量减少到限度。虽然并不知道终我们的产品到底会需要多少个传感器,但无论如何,我们将不遗余力地减少每一代产品所需的传感器数量。我们的目标是延长设备的 正常运行时间 ,能让设备每天都能为用户正常工作,这是我们为关注的。

SAE: 仿真技术在改善减排效果方面作用如何?

Dr. Gui:仿真技术在改善减排效果方面的作用巨大。我们的基本目标是在确保发动机能够正常工作前,尽量推迟打造发动机原型的时间。在投入原型建造工作之前,我们希望能够准确预测发动机的性能、可靠性、耐用性和成本,而仿真技术能够有效帮助我们实现这一目标。目前,我们已经取得了很大的进展,未来还将继续投资开发仿真技术,从而优化我们的设计、开发、校准、校验和验证活动。

SAE: 在未来几年中,汽车领域还将出现哪些新技术呢?

Dr. Gui:我认为,在未来的几年里,电子控制系统领域的投资将继续增加。发动机的智能水平和功能性都将更强,这不仅仅是指排量或功率,还包括更可靠的运行表现,这也是大家的共同期望。另外,系统的远程信息处理、远程诊断和预后功能也将继续增强。我认为,这些功能将更加完备,覆盖到更多的设备,而且也将越来越智能化。此外,我们有望取得进展的另一个领域是设备电气化。JDPS公司通过 644k 和944k 混合动力装载机的研发,在电力驱动方面积累了丰富经验。我认为,未来大家将在电力驱动系统的整合与应用,及相关电气化产品的研发方面看到更多进展。

SAE: JDPS 是否还在开发其他的替代能源动力系统?

Dr. Gui:我们致力于为客户提供的动力系统解决方案,满足客户的各种应用需求。为此,我们正在不断研究多个领域中的新技术和新进展,其中肯定也包括替代能源动力领域。然而,正如我之前说过的一样,我在未来动力系统展望方面 相当保守 。我认为在相当长的时间内,内燃机仍将活跃在汽车舞台上。 非公路设备市场要求很高,相关产品必须能够满足比道路车辆更加严苛的工况要求,因此非公路设备的发动机需要能量密度足够高的燃料,才能满足作业的动力需求。当然,非公路设备的动力需求水平也各不相同,这也使得在某些领域的替代能源解决方案具备发展的可能性。

2007年金华C轮企业
2013年北京会务天使轮企业
2007年呼和浩特生活服务E轮企业
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