Обзор новинок дизельных двигателей экологического класса Stage V

Deutz планирует выпустить еще больше двигателей в 2019 г.

К 2017 г. компания Deutz первой в мире сертифицировала на соответствие нормам Stage V семейства 4-цилиндровых дизельных двигателей TCD 3.6 и 4.1, а также 6-цилиндровых TCD 6.1, TTCD 6.1, TCD 7.8 и TTCD 7.8. Цифры означают рабочий объем двигателей в литрах.

На выставке Bauma China 2016 Deutz представила 4-цилиндровый мод. TCD 2.9 класса Stage V. В версии High Power (HP) он развивает до 75–80 кВт, а в варианте High Torque (HT) – крутящий момент 375 Н.м. С 2019 г. TCD 2.9 будет производиться в Китае на совместном производстве Deutz и китайской компании.

Недавно была представлена новая линейка дизелей TCD 2.2. Это 3-цилиндровые «родственники» 4-цилиндровых двигателей линейки TCD 2.9. Двигатели имеют несъемный масляный поддон, это удобно для установки двигателей на маленькие тракторы, для которых этот компактный двигатель, развивающий мощность до 55 кВт, идеально подходит. Серийное производство двигателей серии TCD 2.2 планируется начать в 2019 г.

Новые версии двигателей серии TCD 2.2 и 2.9, работающие на сжиженном газе (LPG), называются G2.2 и G2.9 и развивают мощность до 42 и 55 кВт соответственно, оснащаются трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором и отвечают требованиям норм Stage V. Они имеют такие же размеры и конфигурацию, как их дизельные «братья».

Для того чтобы соответствовать требованиям норм Stage V, двигатели Deutz рабочим объемом 4 л и более оснащаются в стандартной комплектации (а 2,9- и 3,6-литровые модели опционно) системой нейтрализации вредных выбросов в ОГ Deutz Smart EAT, включающей в себя DOC, DPF и SCR (с дозирующей реагент форсункой). Электронная система регулирования температуры процесса сгорания топлива и ОГ Heat Management необходима для того, чтобы в фильтре собиралось меньше сажи.

Четырехцилиндровые двигатели TCD 5.0 будут выведены на мировой рынок в 2019 г. Они имеют совершенно новую конструкцию с минимумом трубопроводов и меньшим количеством деталей, это упрощает тех­обслуживание. Двигатели TCD 5.0 соответствуют современной тенденции сокращения массогабаритных параметров при одновременном улучшении рабочих характеристик (уменьшение рабочего объема двигателя компенсируется применением турбонаддува), т. е. двигатели вырабатывают больше мощности на единицу рабочего объема. Очень компактные, оснащенные турбонаддувом с промежуточным охлаждением, эти 5-литровые дизели развивают мощность в стратегически важном диапазоне 100–150 кВт. При этом их размеры остаются такими же, как у двигателей меньшего объема TCD 4.1. Таким образом, потребители могут заменить прежние двигатели большего рабочего объема на более экономичные и компактные 4-цилиндровые агрегаты. В производственной линейке Deutz они будут перекрывать промежуток между сериями TCD 4.1 и TCD 6.1.

В дополнение к прежней производственной программе Deutz представила также новую линейку больших двигателей из четырех семейств рабочим объемом от 9 до 18 л, разработанных совместно с Liebherr Group, серийное производство которых начнется в 2019 г. Компания планирует продавать и обслуживать эти двигатели под своей маркой Deutz TCD. Они будут устанавливаться на тяжелой внедорожной технике.

На выставке Bauma China 2016 компания Deutz продемонстрировала новые 9-литровые 4-цилиндровые двигатели линейки TCD 9.0 класса Stage V, развивающие мощность 200–300 кВт. Очень компактная конструкция упрощает их размещение в различных строительных машинах. Эти двигатели будут производиться в Китае.

Компания также выпускает на рынок два 6-цилиндровых двигателя: TCD12.0 и TCD13.5, развивающих мощность до 400 и 450 кВт соответственно. Самый большой в этой серии, 6-цилиндровый рядный дизель мод. TCD 18.0 имеет мощность до 620 кВт.

Scania создает три платформы Stage V

Компания Scania в 2016 г. сообщила о выпуске индустриальных двигателей Stage V для специального внедорожного оборудования, например дробилок, кранов и самосвалов. Платформы (серии) двигателей DC09; DC13 и DC16 рабочим объемом 9,3; 12,7 и 16,4 л соответственно и мощностью от 202 до 566 кВт разрабатываются на базе аналогичных двигателей Scania Euro 6 и будут готовы еще до момента вступления в силу норм Stage V в 2019 г. Будут использоваться технологии SCR и DPF, а также турбонаддув, система впрыска Common Rail Scania XPI и, конечно, новая система электронного управления двигателя. Поршни двигателей будут оснащаться маслосъемным кольцом, предотвращающим отложение сажи и нагара на днище поршня.

JCB Dieselmax – уже Stage V

Компания JCB объявила, что два семейства ее двигателей линейки Dieselmax – JCB 430 (4 цилиндра, рабочий объем 3 л) и JCB 672 (6 цилиндров, 7,2 л) готовы к выполнению требований норм Stage V при оснащении системой SCR и DPF. JCB 430 развивают мощность до 55 кВт. Семейство JCB 672 состоит из четырех моделей с системой Common Rail мощностью от 140 до 225 кВт, причем самая мощная оснащается турбонаддувом.

MTU-Daimler показали двигатели Stage V

MTU – это бренд двигателей компании Rolls-Royce, в 2017 г. он представил семейства двигателей для внедорожной техники класса Stage V: 1000, 1100, 1300, 1500 и 1600 мощностью от 100 до 736 кВт, созданных в сотрудничестве с компанией Daimler AG и на основе конструкции двигателей Daimler OM 93x и OM 47x. В составе одной серии могут быть двигатели с разным числом цилиндров, разными объемами и соответственно различными характеристиками. Кроме двигателей MTU разработала собственную систему нейтрализации отработавших газов SCR для двигателей указанных серий. Расход реагента DEF составляет 3–5% от расхода топлива. Также используются DPF. С двигателями серии 1600 не используются ни DPF, ни DOC. Топливная экономичность двигателей повысилась в среднем до 3% по сравнению с агрегатами предыдущего поколения. Ресурс двигателей составляет до 18 000  моточасов.

Для двигателей серии 1000 агрегаты нейтрализации ОГ предлагаются в едином корпусе 1-Box или в виде двух компонентов 2-Box, в зависимости от того, как это удобно для размещения на машине.

Кроме того, как заявляется, в ассортименте MTU есть и другие модели двигателей, также соответствующие требованиям норм Stage V.

CNH Industrial Group, FPT Industrial и IVECO Motors

Двигателестроительная компания FPT Industrial, входящая в CNH Industrial Group, выпустила новый двигатель мод. V20 (V-образный, 8-цилиндровый). Двигатель оснащен встроенным турбонагнетателем, системой Common Rail, развивающей давление впрыска 20 бар, которая вместе с электронным управлением двигателя обеспечивает экономию топлива до 2%. Двигатель оснащен турбонагнетателем с перепускной заслонкой. По сравнению с V-образными 12-цилиндровыми двигателями аналогичной мощности у нового двигателя на 13% выше удельная мощность. Чтобы привести новый двигатель в соответствие с нормами Stage V без применения технологии EGR, использована система HI-eSCR 2 на основе технологии SCR. Сажевый фильтр встроен в SCR и очищается путем пассивной регенерации. Ресурс этой системы нейтрализации ОГ в системе выпуска рассчитан на весь срок службы машины. Система имеет модульную структуру, которая позволяет создавать до 20 различных схем компоновки агрегатов.

FPT Industrial выпустила второе поколение системы HI-eSCR 2 (High Efficiency Selective Catalytic Reduction) в 2016 г. Как заявляется, размеры этой системы, как минимум, на 10% меньше размеров аналогичных систем конкурентов. Все двигатели FPT класса Stage V рабочим объемом более 4 л будут оснащаться этой системой.

В 2016 г. IVECO Motors представила двигатель серии NEF мод. N67 объемом 6,7 л и мощностью 230 кВт, готовый к выполнению норм Stage V. Удельная мощность N67, как утверждается, лучшая в своем классе – на 3% выше, чем у любого из конкурентов. Нейтрализация вредных выбросов ОГ производится с помощью системы HI-eSCR 2. EGR не используется. Регенерация DPF пассивного типа, топливо и рабочее время не расходуются. N67 комплектуется Common Rail (давление до 1600 бар), турбонагнетателями с перепускной заслонкой или с изменяемой геометрией и отлично подходит для работы на тракторах, комбайнах и другой внедорожной технике.

Заметим, что по очевидным причинам CNH Industrial Group пока не использует в России двигатели Stage V.

MAN: две линейки двигателей Stage V

Компания MAN заявила, что у нее есть две линейки двигателей для внедорожной техники, которые могут соответствовать нормам Stage V. Все двигатели в значительной степени унифицированы по деталям.

Путем использования турбонагнетателя с разгрузочным клапаном или с изменяемой геометрией динамические характеристики специально настраиваются в зависимости от конкретного назначения агрегата для работы в строительной технике.

Это 6-цилиндровые двигатели D3876 сухой массой 1337 кг, рабочим объемом 15,26 л, развивающие мощность 415, 450 и 485 кВт в зависимости от исполнения. Например, мод. D3876 LE12x оснащается турбонагнетателем с изменяемой геометрией и системой впрыска топлива с рабочим давлением 2500 бар, чтобы обеспечить высокую топливную экономичность. D3876 LE12x комплектуется системами EGR с охлаждением и SCR с реагентом-мочевиной, в комплектации с DPF двигатель соответствует нормам Stage V.

Двигатели большего типоразмера серии D2862, например мод. D2862 LE13x, V-образные, 12-цилиндровые объемом 24,24 л, развивают мощность от 588 до 816 кВт. Оснащаются системой SCR модульной конструкции (отдельные модули для каждого ряда цилиндров) и DPF, что позволяет по-разному компоновать ее агрегаты на различных машинах, система электронного управления модернизирована. EGR не используется.

Новые платформы в линейке двигателей Perkins

В 2016 г. производители строительных машин и оборудования получили еще четыре новые платформы (серии) двигателей Perkins с рабочим объемом 9,3 л (серия 1700); 12,5 л (серия 2200); 15,2 л (серия 2500) и 18,1 л (серия 2800) и мощностью от 340 до 597 кВт. Двигатели, созданные на основе этих платформ, могут соответствовать любым существующим нормам токсичности вплоть до Stage V. Благодаря этому линейка двигателей Perkins увеличилась более чем вдвое.

Компания разработала модульную конструкцию двигателей, которая, с одной стороны, обеспечивает необходимые для конкретных условий рабочие характеристики, а с другой стороны, позволяет производителям изготавливать машины, не меняя конструкции, соответствующие разным экологическим нормам.

Например, 9,3-литровые 6-цилиндровые двигатели серии 1700 с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, с непосредственным впрыском и электронной системой управления развивают мощность 250–340 кВт и подходят для строительной техники. Испытания показали, что эти агрегаты способны отлично работать в самых тяжелых окружающих условиях.

Новая линейка 4-цилиндровых дизельных двигателей Perkins Syncro для строительной техники, имеющих рабочий объем 2,8 и 3,6 л, мощность до 55 и 100 кВт соответственно и модульную конструкцию, была представлена в 2016 г. Удельная мощность двигателей увеличилась на 22% по сравнению с агрегатами предыдущего поколения. Размеры системы нейтрализации вредных выбросов в ОГ двухступенчатой конструкции были уменьшены на 40%. Они готовы соответствовать нормам Stage V. У мод. Perkins Syncro 3,6 л топливная экономичность улучшилась на 8%. Вариант Perkins Syncro 2,8 л оснащается охлаждаемым турбонаддувом.

Новые двигатели Kubota стали мощнее

Компания Kubota, широко известная своими небольшими двигателями мощностью менее 70 кВт, на этот раз выпустила серию 09 более мощных агрегатов. Первой в новой линейке появилась 5-литровая мод. V5009, серийное производство которой планируется на 2020 г. Это первый компактный 4-цилиндровый двигатель Kubota, развивающий мощность свыше 150 кВт. Такую мощность ранее развивали только 6-цилиндровые моторы. Для снижения токсичности отработавших газов используются технологии DPF и SCR. Новый двигатель отличается хорошей топливной экономичностью. Чтобы обеспечить такие показатели, агрегат оснастили турбонаддувом высокого давления и соответственно организовали процесс сгорания в цилиндрах при высоком давлении. Блок двигателя усилен ребрами жесткости с перемычками, система жидкостного охлаждения модернизирована. В конструкции предусмотрена возможность установки ВОМ на боковую часть двигателя, а также три проема для монтажа навесного оборудования, такого как гидронасосы.

«Раньше наши клиенты, когда им были нужны более мощные двигатели, обращались к другим производителям. Идя навстречу пожеланиям потребителей, мы создали более мощные двигатели и теперь можем удовлетворить все потребности клиентов «из одного источника», – сказал вице-президент компании Kubota. Двигатель V5009 предназначен для строительной техники – экскаваторов и фронтальных погрузчиков.

Кроме того, новые двигатели Kubota класса «до 55 кВт» с системой Common Rail также будут соответствовать нормам Stage V.

John Deere представила линейку «готовых к Stage V» двигателей

В 2016 г. компания John Deere Power Systems заявила, что двигатели ее производственной линейки рабочим объемом 2,9; 4,5; 6,8; 9,0 и 13,5 и мощностью от 36 до 448 кВт «готовы к выполнению требований норм Stage V» в результате использования SCR, DPF и EGR с охлаждением. За счет усовершенствования технологии катализа и электронного контроля уровня вредных выбросов конструкторам удалось уменьшить габариты универсальной модульной системы нейтрализации вредных выбросов ОГ в системе выпуска John Deere Integrated Emissions Control system на 39% и массу на 57%.

На выставке ConExpo 2017 John Deere представила первый двигатель нового поколения – 13,5-литровый агрегат, предназначенный как для установки на собственные машины компании, так и для поставок другим производителям техники. Конструкторам удалось сделать двигатель меньше по размерам и массе по сравнению с другими двигателями аналогичной мощности. Двигатель оснащается электронным управлением, системой Common Rail высокого давления, обеспечивающей существенное снижение расхода топлива, системой EGR с охлаждением. Расход реагента в системе SCR уменьшен за счет усовершенствований в конструкции, улучшающей процесс сгорания топлива. Номинальная мощность нового двигателя составляет более 500 кВт. Двигатель может оснащаться одним или двумя турбонагнетателями, это удобно компаниям-производителям машин, т. к. обеспечивает широкие возможности для компоновки силового агрегата в моторном отсеке.