第一商用车网 谢光耀
刚刚在中国流行起来的“超级卡车”,或将在美国重新升温。
第一商用车网日前获悉,由于第一阶段成效显著,美国能源部正在考虑启动第二阶段的“超级卡车”项目,具体计划和日程正在制订过程中。这一点,记者也从康明斯公司高层那里得到了确认。

搭载康明斯ISX15柴油发动机的彼得比尔特579型“超级卡车”
第一阶段成果显著:热效率提升55% 燃油经济性提升超70%
在近日的一次采访中,康明斯公司首席技术官荣湛宁告诉记者,在第一阶段的美国“超级卡车”计划中,康明斯取得了卓越的技术成果。2009年,美国能源部宣布启动第一阶段超级卡车计划,计划花费2010-2014年的五年时间,投资2.7亿美元,研发比现有卡车油耗低50%、发动机热效率提高到50%的卡车及发动机产品。其目的,是为了引导北美的重卡及发动机生产商们提升燃油经济性,减少油耗和二氧化碳温室气体排放。
当时参与该项目的北美商用车制造企业包括纳威司达(NAVISTAR)、康明斯(CUMMINS)、佩卡集团旗下的彼得比尔特(PETERBILT)、沃尔沃集团旗下的马克(MACK)卡车以及戴姆勒卡车北美公司。作为北美最大的柴油发动机巨头,康明斯与彼得比尔特组成了整车-发动机联盟,共同对第一阶段超级卡车计划的目标发起挑战。在五年时间里,一辆彼得比尔特579型号的牵引车搭载康明斯15L排量的ISX15柴油发动机,进行了各种提升燃油效率和运输效率的前瞻性技术开发。
“从合作的成果来看,双方都很满意。”荣湛宁告诉第一商用车网,在美国能源部指导下的超级卡车项目第一阶段中,康明斯和彼得比尔特联手进行超级卡车技术的前瞻性开发,完成了预定的目标。首先,双方联合开发的“超级卡车”8级(CLASS 8)牵引车,燃油经济性提高超过70%,热效率提升了55%。

康明斯ISX15柴油发动机
实际上,2014年初,康明斯和彼得比尔特就共同宣布,双方开发的最新版牵引车百公里油耗达到创纪录的21.98升,相比2009年“超级卡车”项目启动前的基本车型,该车增加了75%的燃油经济性,CO2温室气体排放减少43%,货运效率提高了86%。
“这个项目不仅仅涉及发动机技术的改进,也涉及整个传动系统、整车匹配等方面的提升,以及卡车整车技术的大幅改进,包括空气动力学设计、轮胎定制、专门针对这个项目的一些前瞻性的车身外观设计等等,可以说涉及到各个方面。”荣湛宁表示,“所以说,不管是热效率的改进,还是燃油经济性和运输效率的提升,其实都是所有技术提升因素叠加在一起的成果,而不是单独通过某一项技术来实现的。”
其次,康明斯通过发动机废热回收全新技术的研究,实现了热效率的提升,进一步提高了卡车的燃油经济性。从能量转化的角度来看,内燃机做功的过程就是热能转化为机械能的过程,在这个能量转化的过程中,很多热能被无效浪费,因此,废热回收技术恰恰就是要解决这个“无效浪费”的问题,更有效地回收废热能,进而提升发动机的热效率。
“现在,康明斯发动机的热效率可以达到55%,这是以前从来没有实现过的(美国第一阶段超级卡车计划的目标是‘发动机热效率提高到50%’。笔者注)。现阶段在市场上使用的最好的柴油机热效率才不到45%。我们在第一阶段结束初期(2014年)做到了50%,2015年提高到了55%。这是相比2014年的一个新的进步。”康明斯副总裁、中国区首席技术官彭立新告诉记者。
前瞻性成果开始进行实际应用
第一商用车网了解到,为了让研究成果尽快商业化(也就是我们常说的科研成果产业化),康明斯正逐步把在超级卡车项目中取得的技术成果应用于实践中。
“在超级卡车项目的实验和研发过程中,我们开发了一些先进的、前瞻性的技术,但最终目标还是想要把这些技术商业化,真正用在我们现有产品的改进上。”荣湛宁告诉记者。
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康明斯东亚研发中心
她举例说道,2015年康明斯在北美推出了一项代号为“ADEPT”的集成技术,这是一项“帮助”发动机找到最佳工作状态的技术,使发动机能在实际工况中得到更好的应用。从技术的角度来说,发动机的万有特性图本身是有高油耗区域和低油耗区域的,“ADEPT技术”就是为了让发动机的万有特性曲线更好地契合实际使用工况,使得发动机更多地运行在最低油耗点和最低油耗区域的技术。“这是一项把变速箱的协同控制、发动机的协同调试等技术集成在一起的控制系统技术。”
“除了ADEPT技术已经应用之外,还有一个就是刚才提到的废热回收技术。我们现在正在研究如何尽快把它实现商业化,应用于现有的产品上。”彭立新补充说道。
未来,随着更多前瞻性技术在北美发动机及整车匹配方面的转化应用,可以预见,在美国能源部第二阶段超级卡车项目中,康明斯仍将是其中一员重要的扛旗者。
延伸阅读:中国的“超级卡车”
2015年下半年,受习大大访美以及中国对节能减排的日益重视等利好因素的推动,“超级卡车”这个名词在中国开始流行起来。2016年,中国的福田汽车顺势而为,率先行动起来, 1月9日携手美国康明斯和德国戴姆勒等全球领先的汽车供应商,在广州市琶洲会展中心举行了一场福田汽车集团和福田戴姆勒汽车互联网超级卡车展览会。

欧曼EST超级卡车
展会上,福田欧曼EST、欧马可EST、奥铃EST超级卡车等多款前瞻性技术产品隆重亮相,为观众献上了一出卡车技术的“饕鬄盛宴”。按照福田汽车集团的战略规划,福田的“互联网超级卡车”项目产品线,将全面覆盖福田汽车旗下欧曼、欧马可和奥铃产品平台;福田“互联网超级卡车”将以绿色卡车和车联网为核心内容,通过平台模块化设计、超低风阻设计及轻量化设计,形成主要的三大解决路径;以常规高效动力、混合动力、高效AMT、辅助驾驶系统、车队管理、载货匹配等九大先进技术为支撑。
其目标将分为三个阶段实现,今明两年实现油耗降低5-10%,货运效率提升30%,融入辅助驾驶设计;2018-2020年,进一步降低燃油消耗,提升货运效率,实现半自动;2021-2025年为“互联网超级卡车”的最终阶段,达成碳排放减少30%、油耗降低30%、货运效率提升70%的最终产品目标,并实现自动驾驶。

奥铃EST纯电动超级卡车底盘