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康明(míng)斯公司在美(měi)国印第安纳(nà)州西(xī)摩基地(dì)正式发布当今世(shì)界上输(shū)出功(gōng)率最大的高(gāo)速(sù)柴油发(fā)动机QSK95,动力超过4000马力(2983千瓦)。16汽缸(gāng)QSK95发动机排量达95升、是康明斯全新大马(mǎ)力(lì)柴油和天然气发动(dòng)机(jī)平台的开山(shān)之作。这条新产品线(xiàn)未来将(jiāng)延展至120升(shēng)排量、拥有(yǒu)20汽缸的QSK120,输出功率可以突破5000马力(3728千瓦)。
QSK95十六缸发动机功率密度(dù)高、动力(lì)强(qiáng)劲,具备其他1800转、20缸高(gāo)速大马力发动机型都无(wú)法企及的超高升功(gōng)率。同时(shí),在(zài)不降低功率的情况(kuàng)下(xià),与多(duō)数(shù)速度(dù)低于1200转、更大的(de)中速大(dà)马力发动机(jī)相比,QSK95不失为(wéi)一个更(gèng)加节省空间与(yǔ)成本的选择。
对于长时间、高负荷(hé)运转的客运和货运(yùn)机车(chē)、多种船机和超大(dà)吨(dūn)位矿(kuàng)用车来说,QSK95提(tí)供了完美的(de)动力匹配,客户可受益于其超(chāo)长出勤率和大(dà)修里程。
作为发电(diàn)机组应用,QSK95可靠性高、燃油(yóu)经(jīng)济性好(hǎo)。在(zài)海上油气(qì)田平台上,QSK95是一个(gè)匹配性好的钻机动力(lì)模块(kuài)。QSK95用于驱动康明斯最新(xīn)的(de)C3000系列发电机组,可提(tí)供(gòng)行业领先的3.5兆瓦功(gōng)率输出。
QSK95在(zài)各种应用中都力求(qiú)满足当今最严格的排(pái)放标(biāo)准,包括将于(yú)2015年实行(háng)的美国联邦环保署EPA第四(sì)阶段排(pái)放(fàng),采用(yòng)历经市场验证的康明斯选择性(xìng)催化还(hái)原系统取代排气消声器来(lái)满(mǎn)足(zú)该标(biāo)准。
QSK95是当之无(wú)愧的大型高速柴油机发(fā)展(zhǎn)史上(shàng)的里程(chéng)碑(bēi)。它的动力性和(hé)耐久性(xìng)超越了同级别的其他产品,也足以(yǐ)比肩那些更(gèng)大的、成本更高的(de)中速发动机。QSK95把康明斯带入了更高一级的动力行(háng)列(liè),这也(yě)是很多客户(hù)所热切期待的。在(zài)QSK95的研发过程中,康明(míng)斯(sī)收集了上(shàng)百家潜(qián)在用户(hù)的意见,充分考虑(lǜ)了他们在运(yùn)行和安装方面的需求。
康明斯特别量身设计,使QSK95在出勤率和可靠性上高于其(qí)他同级别发动机,因为对客户而(ér)言,这些特质是推动他们成功的关键。QSK95的面世,意味着康(kāng)明(míng)斯全新大(dà)马力柴油和天(tiān)然气发动机平台(tái)的成功启动,这一平台未来将陆续推出12汽缸、16汽缸(gāng)、和20汽缸等系列新品。天(tiān)然气(qì)发动机产品线也(yě)不是柴(chái)油发动机(jī)的衍生品,而将(jiāng)是针对燃气(qì)动力特有设(shè)计,康明斯将在2013年公(gōng)布天然气(qì)产品(pǐn)线的更多细节(jiē)。
在(zài)开发QSK95产品平台(tái)过程中,已预留了四(sì)个(gè)缸(gāng)体的位置,以便升级到功率超过5000马力的QSK120机型(xíng),再次突(tū)破高速柴油发动机性能表现的(de)极限。QSK120将采用与QSK95相(xiàng)同的构造(zào)与系(xì)统设计,充分发挥平台通用性的(de)优势。
康明斯为QSk95和全新大马力平台的开发(fā)投入了大量的人力和(hé)物(wù)力:共(gòng)有150名(míng)高级工程师全程参与研发,康明斯投资(zī)1亿多美元(yuán)在西摩工厂建立全新的生产线和(hé)先进的实验设备。
以分析导向型设计(jì)开发QSK95机型(xíng)
QSK95开发过程中(zhōng)采用了最高技术水(shuǐ)平的(de)分析工具,包(bāo)括先进模拟燃烧系统。这(zhè)些强有力的分(fèn)析工具帮助我们(men)在实体制作前,通(tōng)过上万(wàn)次(cì)燃烧设计方式找到最优方案,同步实现燃油经济(jì)性、性能、排放和动力(lì)缸耐久性最佳状态。
QSK95设计了承载力极强的发动机内部构造,确保动力(lì)缸体能够(gòu)承(chéng)受(shòu)达到(dào)更高峰值(zhí)时的压力,为降低(dī)排放和提高燃(rán)油经济性创造(zào)了高效耐久的缸内条件。燃烧分析型导向的一个主要成就在于QSK95在满足更高排放标准是,性(xìng)能表(biǎo)现不会打任何折扣(kòu),与其它少数满(mǎn)足(zú)第四阶段标准的高中速发动机相比(bǐ),这无疑是个巨大的优势。
采用历经考验的性能(néng)系统(tǒng)
尽管QSK95在一个全新的平(píng)台上(shàng)生产(chǎn),这款发动机有(yǒu)效(xiào)利用了康明(míng)斯历经考验的大马力技(jì)术系列中的各项性能系统优势。
四涡轮增(zēng)压器系统(tǒng)将QSK60上高可靠(kào)性的进气处(chù)理系统直接应(yīng)用到QSK95上。四个紧(jǐn)凑的涡轮增(zēng)压(yā)器在单级增压的模(mó)式(shì)下提供卓越的(de)突加(jiā)载(zǎi)接(jiē)受和瞬态响(xiǎng)应的性能。
模块化共轨燃油系统进一步升级,最高(gāo)可达2200帕(pà)超高压喷射压力。该系统确保(bǎo)在各(gè)种操(cāo)作层级中不(bú)仅能(néng)进一(yī)步改(gǎi)进燃油经(jīng)济性,而且在降噪、稳定平顺和降低明烟方面都有显著提升。
康明(míng)斯全新NanoNet TM油滤器显(xiǎn)著改进了燃料(liào)洁净度,从而进一步提高模块化共轨燃油系统的耐久性(xìng)。考虑到在全球不同区域(yù)油品质量的显(xiǎn)著(zhe)差异,这一技术(shù)将成为(wéi)康明斯发动机的一(yī)个重要优势(shì)。
加强结构强度
全新球墨(mò)铸铁缸体和延伸的裙板确保了QSK95高性能的结构强度,增强了适应多次大修的(de)耐久能力,内置的气缸体加强(qiáng)板对减(jiǎn)震大有帮助。单体煅钢(gāng)活塞使耐用性极大提升,为日后的再制(zhì)造创造(zào)了条(tiáo)件。三个活塞环均采用顶级材质,第(dì)一道气(qì)环采用PVD涂(tú)层技术。加固(gù)的缸体上的气缸套(tào)和双活(huó)塞散热喷嘴作为中转,有效降低了活塞环的温度(dù),增强了耐用性。
QSK95更强(qiáng)大的发动机设计工艺增强了发动机在保固期内的可靠性,也减(jiǎn)少了发动机大修的重置,从而显著降(jiàng)低了发动机整个(gè)生命周期中的使用成本。QSK95拥有惊人的超(chāo)长大(dà)修周期,最大间隔(gé)可达170万加仑(640多万升)或更(gèng)高的燃(rán)油消耗(hào)量,无中修,大大提高了出勤率。
满足超低排放限值
专门为QSK95设计的选择(zé)性催化还原后处理(lǐ)系统(SCR)可以提供灵活的(de)安装方式(shì),用来(lái)满(mǎn)足第四阶(jiē)段(duàn)和(hé)更高排放标准的要求。后处(chù)理(lǐ)系统的外形设计也(yě)为(wéi)满足(zú)特殊需(xū)求而增(zēng)加降低颗粒排放(fàng)的技术预留了空(kōng)间。
依靠负载循环,康明斯SCR系(xì)统可在大大降低二氧化碳排放的同时(shí)节省燃(rán)油5%到10%。SCR技术所实现的燃(rán)油节省是在高压燃油系统性能之(zhī)上的(de)进一步提升,它(tā)所带来的运(yùn)营成(chéng)本节省超过(guò)了使(shǐ)用(yòng)柴油排(pái)放处理液(DEF)所增(zēng)加的(de)成本。
QSK95使(shǐ)用(yòng)选择性催化还原系统(SCR)代替(tì)废气(qì)再循环系统(EGR)降低氮氧化物的排放。这(zhè)样做(zuò)可以避免(miǎn)EGR系统与大功率发动机复杂的内部(bù)匹配,不存在(zài)适用(yòng)性的问题。另一个优(yōu)点是不再需要发动机散(sàn)热装置,同时节省安装成本和空间(jiān)。
出勤时间更长、维护更(gèng)便(biàn)捷
QSK95在设计中加强了可(kě)靠性,尽(jìn)可能的达到最长(zhǎng)出勤时(shí)间。发(fā)动机(jī)的外观设计了便于(yú)接入的冷却、机油和燃油系统维护点(diǎn),使得(dé)售后维(wéi)修服(fú)务更(gèng)快更方便。最小维护间隔(gé)大于500小时,同时,如(rú)果选装了ELIMINATORTM机油清洁系统,能够极(jí)大(dà)地延长换油周期(qī)。
整(zhěng)个(gè)发动机以无泄漏为目标而设计,所有重要(yào)连接点(diǎn)例如飞轮壳、飞轮、齿轮室、油底壳与气缸盖相连的地(dì)方都装有嵌入式(shì)封(fēng)塞,确保严(yán)丝合缝(féng)。气缸盖周边的特制(zhì)封塞确保了空气(qì)中的杂物不(bú)会穿透这层重要(yào)的界面(miàn)。
四(sì)块康明(míng)斯电子控(kòng)制(zhì)器模(mó)块(ECM)为(wéi)监控和保护发动机系统提供(gòng)了强(qiáng)大的数据处理存储能力。一个(gè)电控(kòng)模块监控发动机(jī)的四分之一部分,四块电控(kòng)模(mó)块协(xié)同工作,易于在发动机前的保(bǎo)护罩内观测数(shù)据,人性(xìng)化(huà)的操(cāo)作界面使所有诊(zhěn)断(duàn)工作简单(dān)易(yì)行。
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