Новият двигател на Scania – технологичен връх
23.11.2021г.
- Новият двигател на Scania представлява авангарда в технологията за двигатели с вътрешно горене при тежкотоварните камиони
- Scania Opticruise представена с новите G25CM и G33CM
- Водеща в индустрията технология за последваща обработка със забележителна икономия на гориво
- Философията на Scania за ниски обороти, доразвита с интегриран задвижващ агрегат
- Нова изпускателна система с вградена гъвкавост по отношение на позицията и изходите
- HVO възможности за всички нови двигатели
- Биодизел FAME по избор за два от новите двигатели
- Всичко това, което инженерите на Scania са научили в продължение на десетилетия, е съчетано с най-новото в управлението на двигателя, системите за последваща обработка, механичното инженерство -CRB, и не на последно място, високотехнологична Scania Opticruise
Новата платформа двигатели на Scania предлага повече време на работа, по-дълъг експлоатационен живот, по-малко обслужване и намалено тегло. Това е сърцето на новия задвижващ тракт, предлагащ общо до осем процента икономия на гориво. Може да изглежда, че всичко това е нещо като противоречие, но не е; всичко е свързано с безгранично ноу-хау и решителност. Магнус Хенриксон, главен инженер за редовите двигатели на Scania, ни води през по-фините детайли относно основните технически решения. С четири различни двигателя и две различни скоростни кутии Opticruise, от които можете да избирате, най-добрият камион стана още по-добър.
„Разработването на нова платформа двигателя от такъв мащаб е възможност веднъж в живота за повечето инженери, работещи в тази насока“, казва Магнус Хенриксън, главен инженер и човекът, който ръководи петгодишния процес на разработка. „На нас в екипа ни беше поставена задачата да разработим платформа за двигатели, базирана на философията на Scania за ниски обороти, способна да надхвърли всички предстоящи регулации и да се справи успешно с всяка потенциална конкуренция до края на това десетилетие. По мое скромно мнение ние постигнахме тази цел.”
Множество приноси
Разработването на нова платформа за двигател с вътрешно горене от самото начало означава комбиниране на много съществуващи знания с нови начини за решаване на нещата. Някои цели са зададени, като например ниско тегло, но по време на процеса на разработка хиляди малки или големи решения допринасят за оформянето на крайния резултат. И инженерите на Scania имаха труден еталон за начало – съществуващата DLU платформа на Scania доказа своите възможности в безброй ежедневни операции на клиенти по целия свят и в стотици успешни тестове в медиите.
„От самото начало знаехме, че двойните горни разпределителни валове (DOHC) в комбинация с технологията на четириклапанната глава на цилиндъра и само SCR са необходимост,“ казва Хенриксън. С въведеното решение DOHC успяхме да разработим опционалната спирачна система за освобождаване на компресия до очакваното ниво на производителност. А прецизното управление на клапаните от горните разпределителни валове също е задължително за усъвършенстваната Scania Twin-SCR системата с двойно дозиране на AdBlue.”
Не е имало прехвърляне от по-ранната платформа двигатели към новата; всичко е преработено. Всичко трябваше да е идеално от самото начало, с нови инжектори и оптимизирана горивна помпа. Също така самото сърце на двигателя, коляновия вал, теглото и здравината са оптимизирани за ефективност и издръжливост; Новата платформа на Scania е проектирана и произведена с най-новите технологии, а техническата продължителност на живота й се е увеличила с 30% в сравнение с предишното поколение, въпреки намалените изисквания за обслужване.
Работният обем е 12,74 литра, а степента на сгъстяване е 23:1, което също означава, че всмукателната и изпускателната системи са от особено значение за тези високоефективни двигатели. "Дишането" е жизненоважно за всичко - от ефективността до действителната мощност. Новите двигатели на Scania имат внимателно проектирани всмукателна и изпускателна системи, които осигуряват добър поток през двигателя. Самото турбо и интерфейсът към колектора са оптимизирани по същите причини. Пиковото налягане вътре в цилиндрите работния ход е вече 250 бара, нещо, което заедно с оптимизираните инжектори осигурява много добро и пълно използване на енергията в горивото.
Ниско триене и оптимизирано смазване
Съвременните двигатели както и новата Scania използват усъвършенствани, ултра тънки дълготрайни масла и изключващи се спомагателни системи, с цел намаляване на загубите. Но също толкова важно е основният дизайн да е създаден с възможно най-ниското вътрешно триене. В новата гама двигатели инженерите на Scania са използвали целия си опит, за да намалят паразитните загуби чрез оптимизиране на системите, които правят двигателя да работи гладко и при благоприятни температури:
„Всичко е насочено към възможно най-ниско триене, с полирани повърхности и фино настроени фитинги вътре в двигателите“, казва Хенриксън. „А охладителната система допринася за правилното охлаждане на правилните места и в точното време, което е от съществено значение както за производителността, така и за издръжливостта на двигателя. Поддържайки работната температура на оптимални нива, базирани на действителната работа, ние гарантираме, че нашите двигатели работят точно както се очаква, като същевременно гарантираме времето на работа, здравината и вида на ненадминат експлоатационен живот, който е част от предложението на Scania за нашите клиенти. ”
Scania Twin SCR прави разликата видима
„Scania Twin SCR системата, въведена за първи път в новия V8 през 2020 г., се грижи за това много ефективно“, казва Хенриксън. „Чрез инжектиране на първата доза AdBlue към турбокомпресора, непосредствено след клапата на моторната спирачка, където изгорелите газове са все още много горещи, ние драстично увеличаваме общата ефективност на системата за последваща обработка. След това втората доза се инжектира в обичайната позиция в системата за последваща обработка. Но тогава задачата е по-лесна, тъй като пиковото ниво на NOx вече е намалено. Филтърът за твърди частици, който е разположен между двата SCR катализатора, се регенерира без допълнително впръскване на гориво към изпускателната система. Като цяло системата Scania Twin-SCR е интелигентен начин да се използва възможно най-добре енергията в изпускателния поток.”
Всъщност, справедливо е да се каже, че Scania Twin SCR системата е единствената най-важна причина, която седи зад впечатляващата икономия на гориво от новите двигатели на Scania. Това премести границите за това колко задълбочено може да бъде позволено на модерен, чист и устойчив двигател на камион да отделя енергията от горивото, без да жертва съответствието със законовите аспекти на NOx емисиите.
При някои операции тези двигатели всъщност ще достигнат ниво на топлинна ефективност над 50%, което е забележително. Новата система за последваща обработка е много компактно решение и предлага повишена гъвкавост по отношение на позицията и посоките на изхода. Това ще бъде най-добре оценено от производителите на надстройки, които търсят място отстрани на рамата.
Плавна работа на моторната спирачка
Камионите на Scania за дълги разстояния отдавна са известни с опционалната спирачна система с помощта на Ретардер. Въпреки това, новата гама двигатели се предлага с моторна спирачна система на Scania- Compression Release Brake (CRB) като опция. Технологията CRB означава, че много комбинации от камиони няма да се нуждаят от Ретардер, стига топографията да не е твърде хълмиста. Това се отнася за много от комбинациите, които формират ядрото на продажбите и клиентската база на Scania в Европа.
„Ретардерите все още ще са необходими при по-трудни операции с по-висок брутен тонаж“, казва Хенриксън. „И аз вярвам, че много от нашите клиенти на Scania все още искат да имат такъв на своите камиони, независимо от действителната му експлоатация. Той добавя допълнителни граници на безопасност, по-малко поддръжка и повишена остатъчна стойност."
Всъщност камион с новия двигател може да бъде оборудван с комбинация от традиционната моторна спирачка, новата система CRB и ретардер R4700D (с възможност за деактивиране), създавайки спомагателна спирачна система за смесване с изключителен капацитет при най-взискателните операции.
По-ниски обороти при крейсерска скорост
Успешната философия на Scania за ниски обороти е добре позната в транспортната индустрия. Камион, който може да пътува с малко над 900 об/мин, при повечето операции ще изразходва по-малко гориво. С новата гама Scania отива още по-далеч. Силовата линия наистина се счита за интегрирана единица, в която двигателят, системата за последваща обработка, скоростната кутия и задвижваният мост работят като екип, наблюдавани от системи за управление с уникални възможности за действие.
За тази цел, Scania представя нов заден мост с опции за бързо превключване; най-бързият е 1,95:1. Камионът обикновено ще се опитва да работи на 12-та предавка, тъй като това е директната предавка и осигурява най-малко загуби в трансмисията. OD (Overdrive) се включва само когато условията са благоприятни. Това също означава, че камионът вероятно ще превключва повече скорости, отколкото някои шофьори са свикнали, с цел оптимизация на икономията на гориво.
Представянето на новата Scania Opticruise миналата година отвори нови възможности за нас“, казва Хенриксън. „Той има по-широк обхват, с директна 12-та предавка и предавка Overdrive (OD), което означава, че можем да намалим оборотите на двигателя при крейсерска скорост още малко. В комбинация с бързите предавки на задния мост са възможни икономии на гориво от осем процента”.
Нови скоростни кутии Scania Opticruise
Миналата година Scania започна да въвежда нова гама автоматизирани скоростни кутии, които в крайна сметка ще заменят всички настоящи автоматизирани решения на Scania Opticruise. G33CM беше първият член на новата гама и сега към него се присъединява G25CM, итерация, насочена към малко по-леки операции. И двете ще бъдат съчетани с новите двигатели на Scania: със своите звездни възможности, всички скоростни кутии Scania Opticruise осигуряват решаваща част от общата производителност на новия задвижващ агрегат.
„G25 и G33 са незаменими за достигане на резултатите, които сме постигнали“, казва Хенриксън. „Благодарение на тяхното разпространение , скоростните кутии Scania Opticruise са активаторите за цялото оптимизиране на въртящия момент на двигателя при ниски обороти и бързите предавки на осите.“
Автоматизираните скоростни кутии, известни под името Scania Opticruise са представени за първи път през 90-те години на миналия век. Последното поколение, представено за първи път от G33CM, е с около 60 кг по-леко от предишните поради изцяло алуминиеви корпуси и по-малки размери. Друго ключово постижение е намаляването на шума, предпоставка за посрещане на законовите изисквания.
Новата гама скоростни кутии на Scania вече се състои от две версии: G25 и G33. Имат изцяло алуминиеви корпуси и малко по-малки размери, което намалява теглото с 60 кг спрямо предшествениците. С по-малко вътрешно триене и по-широк обхват, те отговарят на изискванията на двигателите на Scania с ниски обороти. Допринасят за увеличаване на икономиите на гориво, като са наистина интегрирана част от цялостното управление на задвижването.
Разработването на нова платформа за двигател с вътрешно горене от самото начало означава комбиниране на много съществуващи знания с нови начини за решаване на нещата. Някои цели са зададени, като например ниско тегло, но по време на процеса на разработка хиляди малки или големи решения допринасят за оформянето на крайния резултат. И инженерите на Scania имаха труден еталон за начало – съществуващата DLU платформа на Scania доказа своите възможности в безброй ежедневни операции на клиенти по целия свят и в стотици успешни тестове в медиите.
„От самото начало знаехме, че двойните горни разпределителни валове (DOHC) в комбинация с технологията на четириклапанната глава на цилиндъра и само SCR са необходимост,“ казва Хенриксън. С въведеното решение DOHC успяхме да разработим опционалната спирачна система за освобождаване на компресия до очакваното ниво на производителност. А прецизното управление на клапаните от горните разпределителни валове също е задължително за усъвършенстваната Scania Twin-SCR системата с двойно дозиране на AdBlue.”
Не е имало прехвърляне от по-ранната платформа двигатели към новата; всичко е преработено. Всичко трябваше да е идеално от самото начало, с нови инжектори и оптимизирана горивна помпа. Също така самото сърце на двигателя, коляновия вал, теглото и здравината са оптимизирани за ефективност и издръжливост; Новата платформа на Scania е проектирана и произведена с най-новите технологии, а техническата продължителност на живота й се е увеличила с 30% в сравнение с предишното поколение, въпреки намалените изисквания за обслужване.
Работният обем е 12,74 литра, а степента на сгъстяване е 23:1, което също означава, че всмукателната и изпускателната системи са от особено значение за тези високоефективни двигатели. "Дишането" е жизненоважно за всичко - от ефективността до действителната мощност. Новите двигатели на Scania имат внимателно проектирани всмукателна и изпускателна системи, които осигуряват добър поток през двигателя. Самото турбо и интерфейсът към колектора са оптимизирани по същите причини. Пиковото налягане вътре в цилиндрите работния ход е вече 250 бара, нещо, което заедно с оптимизираните инжектори осигурява много добро и пълно използване на енергията в горивото.
