Двигатель Cummins серии QSG12

Новый двигатель QSG12 дает значительное преимущество при установке оборудования Tier 4 Final и Stage IV благодаря восстановлению размеров конверта предшественника QSM11, использовавшегося для применения в системах Tier 3 и Stage IIIA. Более эффективная обработка воздуха и усовершенствованное сгорание позволяют QSG12 вернуться к простоте турбокомпрессора с отводом и достичь практически нулевых выбросов без необходимости использования охлаждаемой системы рециркуляции отработавших газов (EGR). В результате внутренние нагрузки на QSG12 снижаются, что позволяет высвободить дополнительный потенциал мощности, а теплоотдача уменьшается более чем на 40 % по сравнению с двигателями, использующими охлаждаемую систему EGR.

Ключевым моментом при проектировании QSG12 было достижение значительного снижения веса для увеличения соотношения мощности и веса. Скульптурный блок сохраняет высокую жесткость при устранении излишней массы. Использование композитного материала для масляного поддона и клапанной крышки обеспечивает дополнительное снижение веса. Благодаря такому инновационному подходу QSG12 достигает удивительно низкой массы двигателя - всего 1900 фунтов (862 кг), что позволяет достичь наилучшего соотношения мощности к массе - 0,27 л.с. на фунт (0,44 кВт на кг), сохраняя при этом всю структурную прочность и долговечность, ожидаемую от двигателя Cummins для тяжелых условий эксплуатации.

Серия G обеспечивает топливную экономичность благодаря технологии снижения паразитных нагрузок без насосов с переменным расходом, которые увеличивают ненужные расходы и снижают надежность. Конструкция Single Cam In Head (SCIH) с роликовым приводом клапанов и высокоэффективными впускными отверстиями продолжает тему минимальной сложности и максимальной эффективности. Получившаяся в результате конструкция с низким весом позволяет доставлять большую полезную нагрузку, требуя при этом меньше энергии для производства, чем конкурирующие конструкции.

Обладая мощностью в широком диапазоне от 335 до 512 л.с. (250-382 кВт), QSG12 представляет собой идеальное силовое решение для широкого спектра приложений, включая колесные погрузчики, экскаваторы, краны и погрузочно-разгрузочные работы, дорожно-строительную технику, компрессоры, сортировочные и дробильные машины.

Особенности и преимущества

Преимущество Xtra-High Pressure
На QSG12 установлена топливная система Cummins Xtra-High Pressure Injection (XPI), разработанная на основе более крупного и мощного двигателя QSX15 Tier 4 Final. Несмотря на уменьшение размера 12-литровой платформы, топливная система XPI сохраняет все надежные и сверхмощные характеристики системы, проверенные на 15-литровом двигателе мощностью до 675 л.с. (503 кВт).

Благодаря многократным впрыскам, управляемым высокоточными электронными системами управления Cummins, топливная система XPI способствует достижению очень впечатляющего пикового крутящего момента QSG12 в 1700 фунт-фут (2305 Н-м), а также увеличению крутящего момента на 60 процентов. Эти характеристики позволяют QSG12 исключительно быстро реагировать на возрастающие нагрузки, начиная с низких оборотов двигателя.

Система XPI играет важную роль в повышении комфортабельности двигателя, обеспечивая более низкий уровень шума, вибрации и плавную передачу мощности. Использование задней передачи также способствует общему улучшению работы двигателя за счет снижения вибрации и шума как минимум на 1 дБА.

Сверхчистая система очистки DPF-SCR
QSG12 разработан как полностью интегрированный пакет для очистки воздуха и выхлопных газов, готовый к интеграции в машину. Разработанная и изготовленная для 12-литрового двигателя компанией Cummins Emission Solutions (CES), система доочистки сочетает в себе дизельный сажевый фильтр (DPF) и селективную каталитическую нейтрализацию (SCR) для достижения сверхчистого выхлопа.

Основываясь на опыте Cummins Tier 4 Interim/Stage IIIB, DPF работает как практически пассивное устройство, при этом автоматическая активная регенерация происходит менее чем за 1 процент времени работы двигателя. Использование DPF в потоке выхлопных газов обеспечивает QSG12 дополнительный запас по контролю выбросов твердых частиц (PM) при более высоких нагрузках двигателя, что позволяет улучшить переходные характеристики. Сверхмощный DPF не влияет на работу оборудования: машина продолжает работать в обычном режиме во время автоматической активной регенерации.

Система SCR, разработанная компанией Cummins для Tier 4 Final/Stage IV, представляет собой конструкцию нового поколения с катализатором на основе медного цеолита, способным более чем на 95 % преобразовывать оксиды азота (NOx), более эффективно работать при более низких температурах, а усовершенствованные датчики обеспечивают полный контроль в замкнутом цикле. Использование дозатора Ecofit™ UL2, поставляемого компанией CES, позволяет свести к минимуму уровень дозирования жидкости для очистки отработавших газов (DEF)/AdBlue благодаря высокоточной схеме распыления и более эффективному разложению жидкости.

Когда стоимость DEF, необходимого для системы SCR, объединяется со стоимостью потребляемого топлива, общие эксплуатационные расходы на жидкость для QSG12 для Tier 4 Final остаются ниже, чем у предыдущего двигателя QSX11.9 для Tier 4 Interim.

Опыт Cummins Emission Solutions по интеграции технологий DPF и SCR в единую систему не имеет аналогов в отрасли: почти 450 000 двигателей Cummins были произведены с такой комбинированной системой последующей обработки.

Создан для экстремальных условий
QSG12 создан для работы в самых жестких экстремальных условиях, с которыми сталкиваются внедорожные машины. Даже работая при высоких коэффициентах нагрузки, QSG12 обеспечивает такой же легендарный ресурс до капитального ремонта, как и у QSM11 в стандартах Tier 3 и Stage IIIA. Эксплуатационники машин с QSG12 могут рассчитывать на 12 000 часов работы до капитального ремонта, а могут и превысить их. Важно отметить, что капитальный ремонт двигателя в середине срока службы не требуется.

Система очистки выхлопных газов Cummins DPF-SCR способна выдерживать серьезные ударные нагрузки и вибрации, ее долговечность эквивалентна долговечности двигателя. Кроме того, QSG12 может работать под углом 45 градусов при наличии только стандартного масляного картера.

Для обеспечения максимальной защиты двигателя, особенно при работе в условиях повышенной запыленности, QSG12 оснащен встроенной системой воздушной фильтрации Cummins Direct Flow™, разработанной для применения в системах Tier 4. Воздушный фильтр Direct Flow обеспечивает большую пылеудерживающую способность при меньших габаритах, а интервалы замены фильтрующего элемента как минимум в два раза превышают интервалы замены обычных воздушных фильтров. Фильтр также оснащен встроенным интеллектуальным датчиком для полной интеграции потока воздуха на впуске с процессом сгорания топлива в двигателе.

Двухступенчатая система топливных фильтров для QSG12 оснащена новейшими фильтрующими элементами NanoNet™ от Cummins Filtration, чтобы обеспечить полную защиту системы впрыска топлива XPI от топлива, загрязненного твердыми частицами. Среда NanoNet задерживает почти 99 процентов всех частиц размером до 5 микрон, благодаря чему фильтр работает эффективнее и дольше, с меньшим ограничением потока топлива.

Опыт Cummins Filtration также распространяется на высокоэффективный коалесцирующий фильтр для устранения выбросов углеводородов из картера и масляного тумана, что еще больше повышает репутацию QSG12 как экологически чистого двигателя.

Адаптивные функции
QSG12 специально сконфигурирован с набором функций, адаптированных к машинам, для облегчения интеграции в различные области применения. Например, турбокомпрессор Cummins с отводом газов может быть установлен как сзади, в нижнем положении, так и спереди, в среднем положении, что обеспечивает дополнительную гибкость при установке.