康明斯发电机组针对非道路国三排放标准采用的技术措施

导读：作为全球最大的独立柴油发电机供应商，康明斯有着丰富的产品平台，柴油发电机排量从2.8L到95L，功率从34.3kW到3730kW以上，在全球的各个市场有着广泛的应用，在柴油发电机的设计制造、排放控制策略和实际使用上有着丰富的经验，在柴油发电机有害排放物的控制上一直勇于挑战。

排放升级对柴油发电机制造商带来的挑战众所周知，在柴油发电机的有害排放物的控制中，由于生成机理的不同，氮氧化物和颗粒物的控制技术往往是相互制约的。随着排放控制的越来越严格，柴油发电机在氮氧化物和颗粒物之间平衡的“调整空间"会越来越小，这对柴油发电机提出了越来越高的要求。主机厂和客户的期望对于最终用户来说，他们希望新的柴油发电机能有更好的表现，比如更好的燃油经济性，更好的柴油发电机耐久性。对于设备制造商来说，他们希望柴油发电机的排放降低的同时，对安装影响最小，适应恶劣工况，能有专业周到的售后服务支持等。康明斯非道路国三大功率柴油发电机正是考虑到了这些因素，在原有柴油发电机平台的基础上进行了开发。
国二柴油发电机和国三柴油发电机最大的区别在于柴油发电机使用污染物的排放上，国三柴油发电机对污染物排放的控制标准更加严格。其中国三标准的概念又称国家第三阶段排放标准，与欧洲三号排放标准在排放控制程度上相同，即对柴油发电机排放出来的尾气进行严格监管和控制，将 NOx、PM、HC 等主要大气污染物的排放量控制在较低水平，这是国三柴油发电机排放控制的中心环节。

康明斯针对中国非道路国三排放标准采取了以下技术解决方案：
（1）缸内燃烧技术重新设计了活塞燃烧室的形状，以更好地完成燃烧过程，对燃油喷射进行更精确的控制，实现了多次燃油喷射。由此，在柴油发电机的排量保持不变、活塞速度不变的条件下，既避免了复杂的结构变化，没有机械强度增加的风险，又提高了柴油发电机的可靠性和耐久性，使NOX降低达40％，颗粒物减少达60％。
（2）电子控制系统升级按照军标进行电子线束、传感器和ECM的设计。使用新一代控制器，提高了处理能力，运行速度提高了两倍。对热、振动进行了隔离，采用泡沫填充和失效保护接头全密封线束，能胜任最严酷的工作环境，并具有良好的可靠性。升级的传感器系统不仅保留了原有的传感器，而且增加了史多的监控传感器，包括排气温度、增压器转速传感器等，提高了对柴油发电机运行状态的监控，提高了故障预警能力。

（3）柴油发电机耐久性提升使用可锻铸铁活塞使耐久性提高了10％；简化的气门室，由于取消了喷汕器驱动，所以减少了凸轮轴和齿轮的负荷；先进的气门技术，采用铸铁气门导杆和含铬合金气门头，进气门采用氮化处理；改善了流体系统，简化了冷却液管路的连接，增加了机油流量，提高了燃油弗列加滤清器的保护效能。柴油发电机的耐久性提高10％以上。通过这些技术，康明斯柴油发电机能够在原有平台基础上实现排放升级，且对安装布置的影响最小；在提高柴油发电机性能的同时，增强柴油发电机的耐久性，实现柴油发电机排放的持续升级。

（4）高压共轨燃油系统高压共轨燃油系统使燃油压力不随柴油发电机转速和负荷变化，改善了燃油的雾化；由于逖油喷射采用电磁阀控制，故可以实现多次燃油喷射，包括预喷、主喷和后喷，改善了燃烧过程；实现了精确控制喷油量和喷油正时，使燃烧过程更加平稳；由于取消了凸轮轴驱动的喷油器，也无需对气门间隙进行调整了。康明斯模块式高压共轨燃油系统，专为恶劣工况而设计。蓄能腔集成在喷油器内，在不需要延长油轨的情况下轻松拓展缸数；采用双壁油管，简单且耐用，提高了动力性。多次燃油喷射的精确控制，保证了各缸喷油器的均匀性，避免了由于燃油不均衡导致的噪声、振动问题，减少了机械强度，降低了噪声；消除了额定功率点的可见烟度；与升级前相比，无辅助冷态启动的白烟减少了75％。由于对柴油发电机的燃烧过程进行了优化，不仅满足了排放的要求，而且使柴油发电机的动力性能得到了全面的提升，使柴油发电机的启动性能、怠速稳定性、负载响应性得到了明显的提升；使柴油发电机的噪声和振动有了更好的改善，提高了柴油发电机的耐久性。

我们康明斯发电机需要做的就是不断创新与优化柴油发电机的排放控制系统，在以不污染生物环境的前提下，让非道路国三柴油发电机得到更加广泛的应用。