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工程機械市場用康明斯柴油發動機
詳細描述

工程機械市場用康明斯柴油發動機

康明斯是全球領先的工程機械用發動機制造商,擁有業內功率范圍最為寬廣的發動機產品線,排量覆蓋2.8-15升,功率范圍46-600馬力,采用機械式和全電控控制方式,通過渦輪增壓、進氣預熱和燃燒優化等先進的技術手段,賦予發動機卓越的可靠性、耐久性和高海拔適應性,燃油經濟性優異,噪音低,易操作,結構緊湊便于維護,以高出勤率和高回報率享譽業內,而且滿足當今最為嚴格的非公路用機動設備排放標準( Tier 4)

康明斯發動機能夠最大范圍滿足從小型工程機械到大型設備的動力需求,為挖掘機、裝載機、壓路機、平地機、攤鋪機、空壓機、起重機和叉車等各類工程機械提供理想動力。

康明斯在全球范圍內與非公路機械設備廠商配套協作,全球戰略合作伙伴和重點客戶包括小松、特雷克斯、現代、日立、利勃海爾、柳工、中聯、三一、徐工、龍工等國內外領先企業,積累了豐富的跨地域、跨行業、以及在復雜工況下運營的成功經驗。

康明斯工程機械用發動機規格簡表

型號

排量(升)

缸數

功率范圍(馬力)

控制方式

排放標準

康明斯B3.3/QSB3.3

3.3

4

60-110

機械式/全電控

Tier 2/Tier 3

康明斯B3.9

3.9

4

110-125

機械式

Tier 2

康明斯B4.5/QSB4.5

4.5

4

80-160

機械式/全電控

Tier 2/Tier 3

康明斯B5.9

5.9

6

150-178

機械式

Tier 2

康明斯QSB6.7

6.7

6

133-220

全電控

Tier 3/Tier 4

康明斯C8.3/QSC8.3

8.3

6

190-309

機械式/全電控

Tier 2/Tier 3

康明斯QSL9

8.9

6

280-365

全電控

Tier 3

康明斯M11/QSM11

11

6

290-400

機械式/全電控

Tier 2/Tier 3

康明斯QSX15

15

6

450-600

全電控

Tier 2/Tier 3

康明斯發動機配套協作主機廠及其產品。

深圳壽力亞洲實業有限公司

常州現代工程機械有限公司

廣西柳工機械股份有限公司

貴州詹陽機械工業有限公司

徐州挖掘機廠

小松(常州)工程機械有限公司

廈工機械

成都工程機械(集團)有限公司

徐工集團

常林股份有限公司

戴納派克(中國)壓實攤鋪設備有限公司

一拖(洛陽)建筑機械有限公司

湖南山河智能機械股份有限公司

三一重工

山東福田雷沃國際重工股份有限公司

山東眾友工程機械有限公司

中國工程機械總公司(鼎盛天工工程機械有限公司)

長沙中聯重工科技發展股份有限公司

撫順挖掘機制造有限責任公司

長江起重機廠

長江挖掘機廠

鄭州宇通重工機械(集團)股份有限公司

康明斯B系列3.3升小型柴油機

康明斯B系列3.3升小型工程機械柴油機,由康明斯和小松聯合開發,包括機械式和全電控兩大系列,60-110馬力(45-82千瓦),滿足歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3/Stage IIIA),廣泛應用于小型挖掘機、叉車、發電機組、滑移裝載機、空壓機和高空作業車等工程機械設備。

康明斯B3.3系列發動機以可靠性高、使用成本低著稱,自問世以來倍受全球工程機械企業的青睞。20087月第十萬臺成功下線。

原裝進口
小松康明斯發動機有限公司以小松D95發動機為基礎平臺,持續提升產品技術和生產工藝,在日本生產。

久經考驗的成熟產品
10
年市場經驗,精湛工藝成功打造10萬臺,累計運營時間超過6億小時。

應用廣泛
適用于各種小型工程機械。

性能可靠,性價比高
功率高達110馬力。故障率低,運營效率高,節約成本。

噪音低,更環保,燃油經濟性好
采用深度剛性曲軸箱和優化加強筋設計,振動隔離式氣門室蓋,多種降噪選件。
柴油直接噴射,降低熱損失率,啟動更迅速,降低了排放量,能夠滿足歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3/Stage IIIA)

結構緊湊,易操作,安裝維護更便捷
同等發動機構造更簡潔,重量輕,安裝保養更便捷。主要維護件可以布置在發動機的一側,方便維護保養。

全球服務網絡鼎力支持
康明斯擁有發動機行業內最為完善的全球售后服務網絡,遍布190多個國家和地區的5500個康明斯服務網點將為B3.3系列發動機提供完善的售后服務支持。

康明斯B系列3.3升小型柴油機技術參數

型號

功率(馬力)

扭矩(牛頓米)

進氣方式

排放

康明斯B3.3-85

85 @ 2600RPM

292 @ 1600RPM

渦輪增壓式

Tier 3

康明斯B3.3-85

85 @ 2600RPM

292 @ 1600RPM

渦輪增壓式

Tier 2

康明斯B3.3-80

80 @ 2200RPM

292 @ 1600RPM

渦輪增壓式

Tier 3

康明斯B3.3-80

80 @ 2200RPM

292 @ 1600RPM

渦輪增壓式

Tier 2

康明斯B3.3-65

65 @ 2600RPM

214 @ 1600RPM

自然吸氣式

Tier 2

康明斯B3.3-60

60 @ 2200RPM

214 @ 1600RPM

自然吸氣式

Tier 2

康明斯QSB3.3-80

80 @ 2200RPM

372 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-85

85 @ 2600RPM

372 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-99

99 @ 2200RPM

412 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-99

99 @ 2600RPM

412 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

康明斯QSB3.3-110

110 @ 2400RPM

412 @ 1400RPM

中冷

Tier 3

數據如有更改,恕不另行通知。本系列產品可能包含更多的規格,實際情況請與康明斯東亞區工業市場部聯系。

康明斯B3.9系列柴油機

康明斯B3.9發動機為四缸機型,采用了與康明斯銷量最大的六缸B5.9發動機相同的技術平臺。這款產品可以在較寬的功率范圍內保持良好的工作性能,適合于負荷較高、空間有限的應用場合。穩定的機械燃油系統性能可以滿足第一階段排放法規,增加空空中冷后,可以達到第二階段排放。

B3.9發動機大量應用在壓路機、挖掘機、叉車、小型攤鋪機、挖掘裝載機和機場地勤設備等工程設備。

型號:B3.9
排量:3.9
缸數:4
功率范圍:80125馬力
控制方式:機械式
排放:符合歐美非公路用機動設備第一和第二階段排放標準(Tiers 1/Tier 2)

康明斯B系列B3.9升小型柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯B3.9-125C

125 @ 2200

481 @ 1500

康明斯B3.9-110C

110 @ 2200

468 @ 1500

康明斯B3.9-125

110 @ 2200

475 @ 1500

康明斯B3.9-110

110 @ 2200

450 @ 1500

康明斯B3.9-95

95 @ 2200

384 @ 1500

康明斯B5.9系列柴油機

康明斯B5.9發動機是久經考驗的成熟機型,贏得了全球用戶的普遍信賴。從繁華的都市到偏遠的鄉村,康明斯B5.9發動機的全球保有量已超過三百萬臺。這款發動機采用了整體式氣缸體,零部件數量比同類型發動機減少了40%,大大降低了故障率。B5.9發動機可以滿足歐美非公路第一階段排放標準,增加空空中冷后,可以達到第二階段排放標準。

B5.9發動機因其良好的性價比,寬泛的功率覆蓋和穩定的性能表現,成為了康明斯在工程機械中應用最廣泛、保有量最大的發動機。B5.9發動機廣泛應用于挖掘機、壓路機、裝載機、攤鋪機、平地機、叉車和機場地勤設備(如飛機牽引車、電源車)等多種設備。

 

型號:B5.9
排量:5.9
缸數:6
功率范圍:130200馬力
控制方式:機械式
排放:符合歐美非公路用機動設備第一和第二階段排放標準(Tier 1/Tier 2)

康明斯B系列B5.9升小型柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯B5.9-200

200 @ 2500

804 @ 1500

康明斯B5.9-185

185 @ 2500

746 @ 1500

康明斯B5.9-174

174 @ 2500

621 @ 1500

康明斯B5.9-165

165 @ 2500

597 @ 1600

康明斯B5.9-152

152 @ 2500

561 @ 1600

康明斯B5.9-115

115 @ 2200

424 @ 1600

康明斯C8.3系列柴油機

康明斯C8.3發動機在工程機械、農業和伐木業所使用的起重機、挖掘機和推土機等設備上得到了廣泛應用。至今,C系列發動機在全球的銷售量已超過一百萬臺,它們工作在最惡劣、最嚴苛的使用條件下,并出色地完成了任務。康明斯C8.3發動機的直列式燃油泵可產生較高的噴油壓力,使燃燒更加清潔。C8.3發動機可以滿足歐美非公路第一階段排放標準,增加空空中冷后,可以達到第二階段排放標準。

C8.3發動機在工程機械上有著廣泛應用,包括裝載機,平地機,挖掘機,大噸位壓路機,攤鋪機,混凝土泵,推土機、小型銑刨機和機場地勤設備等。

型號:C8.3
排量:8.3
缸數:6
功率范圍:185260馬力
控制方式:機械式
排放:符合歐美非公路用機動設備第一和第二階段排放標準(Tier 1/Tier 2)

康明斯C8.3升小型柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯C8.3-300

300 @ 2200

1248 @ 1600

康明斯C8.3-260

275 @ 2000

1119 @ 1500

康明斯C8.3-260

260 @ 2200

1119 @ 1500

康明斯C8.3-240

255 @ 2000

1017 @ 1500

康明斯C8.3-240

240 @ 2200

1017 @ 1500

康明斯C8.3-230

230 @ 2200

990 @ 1500

康明斯C8.3-215

215 @ 2500

871 @ 1500

康明斯C8.3-205

205 @ 2200

823 @ 1500

康明斯C8.3-190

200 @ 2000

800 @ 1500

康明斯C8.3-190, ,

190 @ 2200

800 @ 1500

康明斯L9.3系列柴油機

康明斯L9.3系列工業用發動機,基于康明斯久經考驗的一流產品平臺全新打造,功率達到162千瓦(220馬力),與5噸裝載機完美匹配,滿足中國第II階段排放標準,可升級III階段。L9.3根據裝載機的作業特點設計,具有更加優異的低速大扭矩,功率曲線獲得專利權,通過缸內燃燒優化適應裝載機的工作負載率,立足客戶需求,打造專屬動力,提供強勁可靠、響應迅速、運營高效的滿意產品。通過優化零部件和發動機整機特性,進一步提高發動機的耐久性和燃油經濟性,更好地滿足非公路客戶的需求。

型號:L9.3
排量:9.3
缸數:6
功率范圍:220馬力 (162千瓦)
控制方式:機械式
排放:中國第II階段排放標準 (可升級III階段)

康明斯L9.3升柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力(千瓦) @ 轉速

最大扭矩 牛頓.@ 轉速

康明斯6L9.3T 220

220(162) @ 2200

890 @ 1400

康明斯6L9.3T 220

220(162) @ 2000

980 @ 1300

康明斯6L9.3TAA  220

220(162) @ 2200

940 @ 1400

康明斯M11系列柴油機

康明斯M11發動機采用了康明斯獲專利技術的PT高壓燃油系統,由于燃油直接從噴油器壓入燃燒室,因此燃油噴射壓力高,提高了燃油經濟性、低溫啟動性能,發動機在低轉速時具有更高的扭矩輸出能力,無需采用高壓燃油管,結構簡單更可靠。

M11發動機可以達到歐美非公路第一階段排放標準,廣泛應用在裝載機,挖掘機,垃圾壓實車,起重機,推土機和空壓機等工程設備上。

型號:M11
排量:11
缸數:6
功率范圍:280350馬力
控制方式:機械式
排放:符合歐美非公路用機動設備第一階段排放標準(Tier 1)

康明斯M11柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯M11-350

350 @ 2100

1559 @ 1300

康明斯M11-335

335 @ 1800

1458 @ 1300

康明斯M11-330

330 @ 2100

1458 @ 1300

康明斯M11-320

320 @ 2000

1234 @ 1300

康明斯M11-315

315 @ 1800

1437 @ 1300

康明斯M11-310

310 @ 2100

1424 @ 1300

康明斯M11-300

300 @ 2100

1424 @ 1300

康明斯M11-290

290 @ 2100

1329 @ 1300

康明斯M11-280

280 @ 2100

1288 @ 1300

康明斯M11-275

275 @ 1800

1288 @ 1300

康明斯M11-270

270 @ 2100

1288 @ 1300

康明斯M11-270

270 @ 1000

1248 @ 1300

康明斯M11-265

265 @ 1700

1220 @ 1300

康明斯M11-250

250 @ 2100

1146 @ 1300

康明斯M11-245

245 @ 2100

1017 @ 1800

康明斯M11-245

245 @ 2000

1058 @ 1300

康明斯M11-245

245 @ 1800

1166 @ 1300

康明斯M11-225

225 @ 2100

1031 @ 1300

* 康明斯M11系列發動機配有CELECT電控系統和CENTRY電控系統

康明斯QSB系列全電控發動機

康明斯QSB3.3全電控發動機(80-110馬力)

康明斯QSB3.3秉承了B3.3發動機的機械特性,成為同等尺寸發動機中第一款將全電控與高壓共軌燃油系統(HPCR)完美結合的小型工程機械柴油機。QSB3.3最高功率可達110馬力(82千瓦),性能達到4.04.5升發動機的同等水平,而體積與重量卻減小了30%,全功率輸出時噪音比機械式發動機低約3分貝,低速扭矩更大,滿足歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3)。

日前,康明斯QSB3.3柴油機榮獲國際權威媒體評選的年度柴油機(歐洲《柴油機》雜志)及年度新產品百強(美國《工程機械》雜志)。

QSB3.3是匹配壓路機,叉車,挖掘機,挖掘裝載機,滑移裝載機等工程機械的理想之選。

康明斯QSB4.5全電控發動機(4缸,110-170馬力)
康明斯QSB6.7全電控發動機(6缸,130-260馬力)

與滿足第二階段排放的QSB3.9QSB5.9發動機相比,滿足第三階段排放的QSB4.5QSB6.7發動機是康明斯全新設計的新一代產品。全電控高壓共軌燃油系統保證了燃油在缸內更柔和、更徹底地燃燒,在不使用廢氣再循環的情況下,達到了第三階段排放標準。后置的齒輪室與飛輪殼設計為一體,結構更堅固,齒輪傳動噪音得到進一步降低。QSB4.5QSB6.7發動機在滿負荷時的噪音相當于上一代QSB發動機無負載時的噪音值。

升級后的電子控制模塊(ECM)數據處理速度是以前的兩倍;中置噴油器配對稱的碗形燃燒室改善了燃燒,油耗更低;整體式缸體排量增加,結構更堅固,噪音更低。

康明斯QSB系列是久經市場考驗的成熟機型,是全球該功率段發動機中開發最為成功、性能最可靠的機型之一。

康明斯QSB4.56.7發動機功率覆蓋范圍廣,廣泛應用于挖掘機、裝載機、壓路機、平地機和機場地勤設備(如飛機牽引車、電源車)等多種設備。此外,根據裝載機工作的特點,康明斯為其量身定做了適合裝載機使用的QSB6.7特性曲線,實現了與主機設備的完美匹配。

康明斯QSB系列柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯QSB3.3

80 @ 2200

372 @ 1400

康明斯QSB3.3

85 @ 2600

372 @ 1400

康明斯QSB3.3

99 @ 2200

412 @ 1400

康明斯QSB3.3

99 @ 2600

412 @ 1400

康明斯QSB3.3

110 @ 2400

412 @ 1400

康明斯QSB4.5

110 @ 2200

489 @ 1500

康明斯QSB4.5

130 @ 2300

511 @ 1500

康明斯QSB4.5

148 @ 2300

598 @ 1500

康明斯QSB4.5

160 @ 2200

622 @ 1500

康明斯QSB4.5

170 @ 2500

622 @ 1500

康明斯QSB6.7

133 @ 2000

431 @ 1450

康明斯QSB6.7

155 @ 2200

618 @ 1500

康明斯QSB6.7

173 @ 2200<, /P, ,>

800 @ 1400

康明斯QSB6.7

190 @ 2200

929 @ 1400

康明斯QSB6.7

215 @ 2200

888 @ 1500

康明斯QSB6.7

220 @ 2200

945 @ 1500

康明斯QSB6.7

240 @ 2500

987 @ 1500

康明斯QSB6.7

260 @ 2500

990 @ 1500

康明斯QSC系列全電控柴油機

康明斯QSC全電控發動機動力強勁,耐久性好,可靠性高,采用高壓共軌燃油系統,使發動機能夠在更大的功率范圍內保持最佳的性能。這款機型采用自然吸氣式24氣門設計,具有更大的動力、更低的排放和良好的燃油經濟性。

康明斯QSC發動機秉承了機械式C系列發動機(全球保有量超過一百萬臺)堅固耐久的特點,并采用了康明斯最新的電控系統,保證發動機在各種轉速條件下都能獲得更高的扭矩以及更優異的油門響應速度。發動機更柔和的燃燒和堅固耐久的缸體,使得噪音水平比機械式C系列發動機降低了50%QSC發動機可以達到歐美非公路第三階段排放標準,是在惡劣環境中工作的多種工程設備的可靠動力選擇。

型號:QSC8.3
排量:8.3
缸數:6
功率范圍:240340馬力
控制方式:全電控
排放:符合歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3)

康明斯QSC8.3系列柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯QSC8.3-340*

340 @ 2200

1424 @ 1400

康明斯QSC8.3-320*

320 @ 2200

1356 @ 1400

康明斯QSC8.3-300

300 @ 2200

1356 @ 1400

康明斯QSC8.3-280

280 @ 2200

1268 @ 1400

康明斯QSC8.3-260

260 @ 2200

1178 @ 1400

康明斯QSC8.3-240

240 @ 2200

1085 @ 1400

* 限定的功率。

康明斯QSM系列全電控柴油機

康明斯QSM發動機是全球首臺通過歐美非公路第三階段排放標準的發動機。電子控制單體高壓噴射系統保證了燃油充分燃燒,高容量ECM體積更小巧,存儲量擴大了十倍,鉸接活塞的頂部經鋼化處理,可以承受更高的氣缸溫度。

型號:QSM11
排量:11
缸數:6
功率范圍:290400馬力
控制方式:全電控
排放:符合歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3)

康明斯QSM11系列柴油機技術參數

發動機型號

額定功率  馬力 @ 轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

% 扭矩提升

排放標準

康明斯QSM11-400

400 @ 2100

1898 @ 1400

40

Tier 3

康明斯QSM11-375

375 @ 2100

1898 @ 1400

49

Tier 3

康明斯QSM11-350

350 @ 2100

1775 @ 1400

50

Tier 3

康明斯QSM11-335

335 @ 2100

1673 @ 1400

50

Tier 3

康明斯QSM11-300

300 @ 2100

1424 @ 1400

26

Tier 3

康明斯QSM11-290

290 @ 2100

1478 @ 1400

50

Tier 3

康明斯QSX系列全電控柴油機

康明斯QSX是康明斯全新開發的一款面向21世紀的發動機,采用雙頂置凸輪軸設計,可以產生更大的牽引力和制動力。獲得專利的可變輸出渦輪增壓系統,可以在發動機轉速較高時輸出更大的功率,在轉速較低時增加發動機的進氣量,改善系統的響應特性。采用先進的缸內燃燒技術,使康明斯QSX發動機不僅符合歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3),而且擁有面向第四階段排放(Tier 4)的技術平臺。QSX發動機廣泛適用于工程機械、農業、礦山和機場地勤設備(如飛機牽引車)等多種應用領域。

型號:QSX15
排量:15
缸數:6
功率范圍:375600馬力
控制方式:全電控
排放:符合歐美非公路用機動設備第三階段排放標準(Tier 3)

康明斯QSX15系列柴油機技術參數

發動機型號

額定功率 馬力 @轉數

最大扭矩 牛頓- @ 轉數

康明斯QSX15-600 ***

600 @ 2100

2780 @ 1400

康明斯QSX15-600

600 @ 1800

2780 @ 1400

康明斯QSX15-440

440 @ 2000

2237 @ 1300

康明斯QSX15-425***

425 @ 2100

1949 @ 1400

康明斯QSX15-425***

425 @ 2100

1948 @ 1400

康明斯QSX15-375

375 @ 2100

1871 @ 1400

康明斯QSX15-360***

360 @ 2100

1648 @ 1400

*** 限定的功率。

世界非公路用機動設備排放綜述

編者按:隨著中國環境保護和大氣治理工作的不斷深入,在嚴格控制汽車尾氣污染的同時,非公路用機動設備如工程機械和施工機械的尾氣排放也越來越引起人們的重視。

但是,由于我國在這方面起步較晚,相關的法律法規仍在制定和完善之中,很多主機廠和客戶對非公路排放的相關內容還不太熟悉,經常將Tier 1/2與車用的Euro I/II混淆,因此我們特編發"世界非公路用機動設備排放綜述"一文,希望能夠對廣大客戶進一步了解非公路排放有所幫助。

世界非公路用機動設備排放綜述

早在1964年,美國加利福尼亞州在世界上邁出了控制車輛尾氣排放的第一步,對1966年定型生產的轎車尾氣排放進行了限制。1970年美國國會通過了"凈化空氣法案",并組建了美國聯邦環保署(EPA)。同年,歐洲和日本也制定了相應的排放控制標準。此后的幾十年,隨著汽車保有量的不斷增加,以及公眾對環境的要求日益提高,各國都制定了越來越嚴格的汽車排放標準。

但對非公路(美國稱off-highway,歐洲稱nonroad)用機動設備尾氣排放引起的空氣污染問題,并未引起足夠的重視。直到1990年,EPA才開始著手研究和限制非公路用機動設備的尾氣排放,就像給汽車尾氣排放制定一個標準一樣。EPA已經認識到,非公路用機動設備的柴油機尾氣排放也給環境帶來嚴重污染,因此決定與柴油機制造商及公眾一起,制定一個切實可行的排放控制方案。

1996年,EPA和美國加州空氣資源委員會(CARB)聯合簽署了一個適用于非公路用機動設備柴油機的原則意向書(SOP)。簽署該意向書的發動機制造商有:卡特彼勒、康明斯、迪爾、底特律柴油機、道依茨、五十鈴、小松、庫伯塔(Kubota)、三菱、北極星(Navistar)、紐荷蘭(New Holland)、威士康(Wis-Con)和洋馬(Yanmar)。

1998827日,EPA簽署了最終法規以明確原來SOP所規定的非公路用機動設備柴油機排放標準。它使功率在37kW50hp)以下的非公路用機動設備柴油機有了第一階段排放標準(Tier 1)。從2000-2008年,對所有非公路用機動設備柴油機將分階段實施更加嚴格的第二階段(Tier 2)和第三階段(Tier 3)排放標準。

該協議使得美國聯邦政府與加利福尼亞州的排放標準達到了統一,而且在某種程度上,與歐洲的非公路用機動設備柴油機排放標準趨于一致。它涵蓋了非公路用機動設備使用的各種型號柴油機,這些柴油機被廣泛應用于建筑、農業、工業設備以及部分艦船。主要機種有:農用拖拉機、挖掘機、柴油剪草機、推土機、伐木設備、便攜式發電機組、平地機、叉車和帆船輔助推進設備。尚不包括機車和地下采礦設備用柴油機,以及功率超過37kW50hp)的船用柴油機。

非公路用機動設備是各種工程機械設備、工程車輛、艦船和發電機組的總稱。它包括戶外動力設備、娛樂車輛、農業機械與工程機械、園林機械、水上艦船、機車、航空(天)飛行器等。它們所使用的發動機稱之為非公路發動機,類型有壓燃式發動機(CI,即柴油機)和火花點火發動機(SI,即汽油機),每年排放的氮氧化合物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和顆粒物(PM)等有害物質的總量幾乎相當于公路用車輛發動機的年排放總量(以美國為例)。

由于柴油發動機具有很高的熱效率,因而被廣泛使用。非公路柴油機是非公路發動機市場的主體,主要用于農業機械(如拖拉機)、工程機械(如挖掘機、裝載機、推土機)、物料搬運機械(如叉車)和多用途設備(如發電機組、抽水機)等。在非公路柴油機排放中,NOxPM的排放量最為嚴重,分別約占NOxPM排放總量的20%36%

而在柴油機的排放成分中,除99.7%75.7%N210%CO28%的水蒸氣和6%O2)對人類無害外,其余0.3%0.2%NO0.01%NO20.03%HC0.05%CO0.01%SO2和小于0.01%PM)都是有害物質,它是形成酸雨和破壞臭氧層的罪魁禍首。隨著人類對環境的日益重視,消除柴油機的尾氣污染也成了大家所關注的重大話題。因此,發達國家已將柴油機污染排放作為環境治理的重要內容之一,并制定了相應的控制排放標準。非公路用機動設備排放標準控制的正是這些有害物質。

滿足非公路排放的相應技術

Tier 1 & 2

電子燃油噴射、高壓噴油、可變噴油正時、燃燒室優化設計、渦輪增壓、空對空增壓中冷等

Tier 3

冷卻式廢氣再循環、先進的燃油噴射(高壓共軌等)等

Tier 4

催化氧化、選擇性催化凈化、顆粒過濾器、氮氧化物催化凈化、可變截面渦輪增壓器、低硫柴油等

歐美非公路用機動設備排放標準

目前世界上非公路排放標準以美國和歐盟標準最具代表性。

美國EPA標準

美國非公路發動機排放法規由三級漸進式低排放標準構成,每一級都有一個在數年內逐步實施的計劃(以額定功率確定)。早在1994年,EPA就對功率大于37kW50hp)的非公路發動機尾氣排放量制定了第一階段標準(即Tier 1)。該標準在1996-2000年間執行。此后,又相繼制定了更為嚴格的Tier 2 Tier 3,執行期分別為2001-2006年和2006-2008年,并將受限制的發動機功率擴展到37kW以下。Tier 3標準的實施是期望引導非公路發動機的排放控制技術與公路用重型發動機(如卡車和巴士)制造商所采用的技術相類似,并達到2004年的公路發動機的排放標準。

所示為EPA制定的非公路柴油機排放標準。表中以公制為單位,表示每千瓦·小時排放多少克污染物(即g/kW·h,下同)。

美國聯邦環保署非公路用機動設備排放標準Tier 1-Tier 3

單位:克/千瓦小時(/制動馬力小時)

該標準要求發動機必須在整個使用壽命期內都能滿足,且EPA要求排放法規所涵蓋的所有發動機都要采用能夠反映排放量變化的劣化系數(DF),要求在發動機報廢前的任何一次排放檢測中DF都必須達標。

排放的檢測手段與ISO 8178 C1是一樣的,即8工況模式穩態試驗循環法,允許為不同用途的發動機選擇ISO 8178中的其他試驗循環法,如恒速發動機(D2循環),額定功率小于19kW的變速發動機(G2循環),船舶發動機(E3循環)。EPA考慮將在2001年修訂期間引入瞬態試驗循環法。

1998年的法規中,從測量全部的HC已經開始改為測量非甲烷碳氫化合物(NMHC)。因為在柴油機尾氣排放檢測中,EPA沒有檢測甲烷的標準方法,制造商可以使用他們自己的方法來分析非甲烷碳氫化合物或測量全部的碳氫化合物,并且從被測得的碳氫化合物數據中減去2%以得到正確的甲烷值。

歐盟標準

1998227日,第一個歐洲非公路用機動設備(NRMM)排放法規以立法形式通過,即Directive 97/68/EC。針對非公路發動機,該法規分為兩個階段:第一階段(Stage I)于1999年實施;第二階段(Stage II)于2001-2004年執行,法規的實施因發動機功率輸出大小不同而不同。

排放法規涵蓋的設備有:工業用鉆機、壓縮機、輪式裝載機、推土機、非公路用卡車、挖掘機、叉車、道路養護設備、鏟雪機、機場地面支持設備、塔吊和移動式起重機。農業和林業拖拉機有同樣的排放標準,但執行日期不同,可參考2000522日頒布實施的Directive 2000/25/EC。法規暫不包括輪船、機車、飛行器和發電機組用發動機。

20001218日,歐洲委員會為Directive 97/68/EC提出了修正案,將功率小于19kW的非公路用汽油發動機納入其中。以COM2000840文檔出版的該提案,使歐洲與美國現行的小型發動機的排放標準在更大范圍內取得一致。

歐洲法規必須轉換為所有成員國的法律,上述兩個法規都允許有一個兩年的過渡期,由于每個成員國確定的起始時間不同,所以每個國家會有不同的標準實施時間框架。

第一階段(Stage I)和第二階段(Stage II)排放量不得超過所列各項數值第一階段排放量是指發動機排放限制值,且在未安裝尾氣后處理裝置之前達到。排放檢測依據ISO 8178C1標準中規定的8工況模式試驗循環法,用克/千瓦小時單位表示。

歐洲非公路用機動設備第一和第二階段排放標準Stage I/II

發動機功率

實施時間

一氧化碳

碳氫化合物

氮氧化物

顆粒物

千瓦

單位:克/千瓦小時

Stage I第一階段

130 - 560 kW

1999.01

5

1.3

9.2

0.54

75 - 130 kW

1999.01

5

1.3

9.2

0.7

37 - 75 kW

1999.04

6.5

1.3

9.2

0.85

Stage II第二階段

130 - 560 kW

2002.01

3.5

1

6

0.2

75 - 130 kW

2003.01

5

1

6

0.3

37 - 75 kW

2004.01

5

1.3

7

0.4

18 - 37 kW

2001.01

5.5

1.5

8

0.8

歐洲非公路用機動設備第三階段排放標準Stage III A

類別

發動機功率

一氧化碳

氮氧化物和碳氫化合物

顆粒物

實施時間

千瓦

單位:克/千瓦小時

H

130 kW ≤ P ≤ 560 kW

3.5

4

0.2

2005.12.31

I

75 kW ≤ P < 130 kW

5

4

0.3

2006.12.31

J

37 kW ≤ P < 75 kW

5

4.7

0.4

2007.12.31

K

19 kW ≤ P < 37 kW

5.5

7.5

0.6

2005.12.31

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