新型发动机是如何降低碳排放的

随着全球实现净零碳排放的努力成为日常话题，许多建筑行业承包商认为投资新发动机技术是降低碳足迹的最简单、最快捷的方法——尽管不是最便宜的。

对于希望购买新的建筑设备或升级现有车队的承包商来说，柴油和汽油发动机的新进步和改进可以让他们以一种最能支持其运营的方式过渡到低碳设备。

然而，这些新的技术进步也意味着，现在决定购买哪款引擎比以往任何时候都更加复杂。

除了发动机功率输出、维护成本和初始支出外，建筑设备买家现在更多地考虑发动机燃料类型、效率和后处理系统。

然而，好消息是，欧洲设备市场在低排放发动机方面处于领先地位。

第五阶段柴油机

例如，洋马欧洲的新型4TN86CHT柴油发动机在提供更低燃油消耗的同时，还提供55.4kW的功率——比该公司的TNV发动机系列中相同排量2.1升的发动机高出14%。

这款4缸水冷发动机被描述为“干净”，同时符合V级和Tier 4排放法规，并安装了柴油颗粒过滤系统，用于捕捉发动机尾气中的烟尘。

Yanmar说，除了更加环保外，这还有助于发动机在“高海拔、低温以及从轻到重的各种工作条件下”工作。

从2021年4月开始批量生产的4TN86CHT发动机体积紧凑，废气后处理系统的产量增加，承包商可以在现有机器上使用该发动机。

高效发动机如何减少建筑设备排放

同样，JCB动力系统的新型V阶段发动机也适用于非公路应用，包括移动和固定的建筑设备和发电机。

448台发动机有四个功率节点可供选择，功率从81到129kW，峰值扭矩输出范围从516到690Nm。

新款448发动机的功率高于该公司之前推出的56kW以下型号的430发动机，旨在提供最高效率和更低的燃油消耗，从而降低二氧化碳排放。

除了与430的性能相匹配，JCB的448发动机还采用了灵活的发动机后处理系统，减少了氮氧化物气体(NOx)的排放量。

JCB动力系统OEM发动机销售和应用经理Daniel Jackson表示:“在立法的推动下，创新和以客户为中心的解决方案的市场正在不断发展，随着这些最新产品的推出，我们和我们的客户将继续走在发展的前沿。”

448个单元设计紧凑，具有共同的客户连接点，使承包商能够轻松地将模型安装在其施工设备上。

小型建筑设备用柴油机

对于那些对小型发动机感兴趣的人，久保田发动机欧洲事业部(BUEE)最近开发了D902- k电控柴油发动机，与机械控制的D902型号相比，该发动机性能更好，油耗降低了5%。

新的久保田3缸D902-K计划于2022年投入量产，额定功率为18.5kW，转速为3600 rpm，是制造商的超级迷你发动机系列的一部分。

Kubota表示，这款车型采用了带有新型共轨系统的新型TVCR燃烧室，这使得液冷0.9吨柴油发动机可以替代传统的机械控制车型。

久保田BUEE市场情报经理丹尼尔•格兰特(Daniel Grant)表示:“当你谈到共轨燃油喷射系统时，它通常被视为一种中大型发动机技术，而现在它几乎已成为行业标准。”

“试图将其压缩到一个非常非常小的发动机架构中，需要进行大量的重新设计，特别是在气缸盖周围。

因此，燃烧和燃油系统都是定制的，以适应发动机的架构，而不会影响耐久性、可靠性和性能。”

它采用CAN (Controller Area Network)通信协议采集发动机数据并实时调整运行参数。

由于不需要后处理系统，D902- k与其机械姊妹型号D902尺寸相同。

Grant表示，这意味着该发动机适用于混合动力应用，也适用于紧凑型轮式装载机、小型挖掘机、空中作业平台和接入设备。

汽油发动机

在建筑设备市场的汽油方面，布里格斯特拉顿公司的新型先锋V-Twin 29.9kW发动机为设备所有者和用户节省了高达25%的燃料。

V级发动机的主要特点是结合了电子燃油喷射(EFI)和电子节气门控制(ETC)技术。

布里格斯特拉顿表示，其Vanguard ETC通过即时调整机器的活动来保持发动机的功率输出，同时还使其能够与“远程或无人设备”一起使用。

Briggs & Stratton发动机与动力市场营销EMEA总监Paul Bramhall表示:“ETC技术在施加更大负荷时提供更平稳、更稳定的性能。

通过将EFI和ETC相结合，我们可以为各种应用提供柴油的高效替代品。”

Vanguard V-Twin 29.9kW的发动机既可以用于多用途车，也可以用于较小的建筑设备，而且不需要后处理系统或柴油颗粒过滤器。

据称，这种发动机比同类柴油发动机更安静，承包商可以在城市地区使用装有发动机的设备，因为城市地区可能已经出台了噪音和污染法规。

虽然柴油和汽油发动机仍然是建筑设备行业的心脏，但近年来，电动机械获得了越来越多的关注。

电动和混合动力设备

一个典型的例子是新的JCB 525-60E Loadall电动遥控机，它已经看到了传统的内燃机被两个22千瓦的电动机，一个24kWh的锂离子电池，为96V电力系统供电，一个传统的12V电池，用于辅助功能和一个电机控制器。

同样，瓦克诺森的电动WL20-e也因其零排放而备受关注。

2.3吨轮式装载机由AGM(吸收玻璃垫)电池提供动力，并有两个电动发动机，一个用于驱动系统，一个用于液压。据悉，与使用内燃机的同类机器相比，该车型在整个使用寿命内可以减少约90%的CO₂排放。

更大的建筑机械也在开发中，以结合电力。

以美卓奥特泰克(Metso Outotec)的混合Lokotrack破碎机和筛分机e-Power系列为例。这条柴油-电力设备生产线包括15台破碎机和6个筛网，配备的传动系统包括一台破碎机电机和一台发电机，以及一台柴油发动机。

虽然电动和混合动力发动机现在已经成为承包商的可行选择，尤其是那些选择租赁设备的承包商，但氢动力的时代已经到来。

氢发动机

道依茨的新款TCG 7.8 H2目前正在进行中试，将于2024年全面投产。

Deutz表示，该公司首款氢发动机“符合欧盟为零二氧化碳排放发动机设定的所有合格标准”，并且已经“出色地”通过了初步测试。

Deutz首席技术官Markus博士Müller表示:“六缸TCG 7.8 H2基于现有发动机设计。

“它的输出功率为200千瓦，运行时碳中和，而且非常安静。原则上，该发动机适用于目前Deutz的所有应用，但由于现有的基础设施，它可能首先用于固定设备、发电机和铁路运输。”

道依茨表示，他们将通过与一家地区公用事业公司合作，初步研究该模型在固定发电设备上的性能。

Deutz表示:“该试验计划于2022年初开始，目的是证明该发动机适合日常使用。”

虽然可能还需要一段时间，承包商才能将氢发动机作为一个集体来接受，但低碳技术的持续发展肯定会改变的不仅仅是发动机设计。

清洁能源产品、系统、技术和方法的成功应用将比其他部门更快地渗透到建筑行业的各个方面——从设备到建筑管理再到基础设施设计。

因此，很明显，建筑行业承包商花时间熟悉这些新燃料的发展，不会是浪费。

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远程信息技术如何提高发动机性能 发动机制造商康明斯已经将其数字发动机应用程序集成到Connected发动机解决方案中，能够与Topcon、Trimble、Saucon和TelliQ等公司的远程信息服务协同工作。 康明斯互联诊断通过无线连接持续监测发动机并诊断系统故障，其互联软件更新(一种空中发动机控制系统，提供模块软件更新以最大化资产性能)现在可以与上述供应商的远程信息系统设备同步工作。 根据康明斯的说法，许多建筑设备制造商正在“发展自己的远程信息处理能力”。 随着其新的数字应用程序现在通过机器网络与他们的系统集成，设备所有者可以“通过一个接口在一个地方拥有包括发动机在内的所有机器信息”。 康明斯非公路业务总监Jeremy Harsin表示:“远程信息技术已经成为提高建筑工地、港口、配送中心和农场机器运行效率的关键推手。 “由于这些环境中的大多数都是混合车队，管理人员需要一个与他们的机器兼容的解决方案。”