Scania представляет 13-литровые двигатели Евро 6 мощностью 440 и 480 л.с., предназначенные в основном для магистральных перевозок на дальние расстояния, однако пригодные и для применения в других областях. Это позволит транспортным компаниям инвестировать средства в самые современные технологии снижения токсичности отработавших газов. В двигателях Евро 6 реализован целый ряд новаторских технических решений, позволяющих радикально сократить вредные выбросы, при эом расход топлива остался такой же небольшой, как у двигателей Scania стандарта Евро 5.
Мартин Лунстедт, Исполнительный Вице-Президент по вопросам продаж и маркетинга:
“Мы гордимся тем, что уже сегодня можем предложить это замечательное достижение инженерного искусства нашим покупателям. Конструкция этих новейших двигателей обеспечивает те же рабочие характеристики и ту же топливную экономичность, что и у их аналогов, отвечающих страндарту Евро 5. Двигатели Евро 6 позволяют дальновидным компаниям сделать следующий шаг и вкладывать средства в самую экологически безопасную технологию из тех, что представлены на рынке. Они смогут получать дополнительную выгоду от более низких дорожных сборов и других льгот, которые могут предоставляться властями. Кроме того, автомобили, отвечающие самому современному стандарту на содержание вредных веществ в отработавших газах, можно продать на вторичном рынке по более высокой цене».
По сравнению с Евро 5 станадрт Евро 6 предоставляет собой радикальный шаг к сокращению вредных выбросов в атмосферу. Допустимые уровни выброса окислов азота и твердых частиц примерно в пять раз меньше соответствующих норм, установленных для двигателей Евро 5. Новым элементом в проверке соответствия двигателя экологическим стандартам является обязательный подсчет твердых частиц, что на практике означает почти шестикратное снижение их поступления в окружающую среду по сравнению с Евро 5.
Йонас Хофстедт, Старшый Вице-Президент по вопросам развития силовых агрегатов:
“Все разработки проводились непосредственно концерном Scania. В них мы соединили все те новые технологии, над которыми работали в последние годы: рециркуляция выхлопных газов, турбонаддув с переменной геометрией, впрыск топлива под экстра высоким давлением, избирательное каталитическое восстановление и сажевые фильтры. Помимо этого в новом двигателе реализована наша собственная технология управления двигателем и содержанием вредных веществ в отработавших газах, которая интегрирована в единую систему».
«При работе над новым стандартом мы стремились избежать увеличения потребления топлива на этих двигателях. Перевозчики смогут убедиться в том, что по топливной экономичности, ездовым показателям и приемистости новые двигатели ни в чем не уступают нашим двигателям стандарта Евро 5», - заключает г-н Хофстедт.
Стандарт Евро 6, устанавливающий нормы выбросов вредных веществ с отработанными газами, вступит в силу в странах ЕС и других соседних государств 31 декабря 2012 года. Его действие будет распространяться на новые модели автомобилей, а год спустя – на все новые транспортные средства, поступающие в продажу.
Стандарт Евро 6 предусматривает следующие нормы выбросов вредных веществ:
•Окислы азота:
0.4 г/кВтч (2 г/кВтч для Евро 5).
•Твердые частицы:
0.01 г/кВтч (0.02/0.03 г/кВтч в зависимости от цикла для Евро 5)
•Подсчет твердых частиц:
6.00 x 1011 частицы/кВтч (переходной тестовый цикл).
8.00 x 1011 частицы/кВтч (стационарный тестовый цикл).
Это эквивалентно от 600 до 800 млрд частиц на один кВтч. Один киловатт/час соответствует энергии, которая расходуется в течение примерно 30 сек. при движении 40-тонного автопоезда по автомагистрали. Стандарт Евро 5 не содержит требований к подсчету твердых частиц, тем не менее, их количество, вероятно, уменьшится примерно на 99%.
Евро 6 является первым шагом к внедрению международных унифицированных стандартов на содержание вредных веществ в отработавших газах, действие которых будет распространяться на Европу, Северную Америку и Японию, что упростит согласование и разработку таких стандартов в будущем. Нормы, устанавливаемые стандартом Евро 6, близки к тем, которые применяются в Северной Америке (ЕРА10), и Японии (Post NLT) уже с 2010 года. Стандарт Евро 6 впервые предусматривает использование нового унифицированного международного рабочего цикла (WHDC) для сертификации автомобилей.
Окислы азота
Твердые частицы
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
Модельный ряд грузовиков Евро 6 – 440 и 480 л.с.
Двигателями мощностью 440 и 480 л.с. можно комплектовать все модели грузовиов G- и R-серий различного назначения, включая те, которые используются для транспортировки опасных грузов ADR. В течение 2012 года к ним добавятся многоосные машины (8x2 і 8x4).
G 440
R 440
G 480
R 480
Кабины
Короткая кабина
Дневная кабина
Кабина со спальным местом и низкой крышей
Спальная кабина нормальной высоты
Кабина Хайлайн
Дневная кабина
Кабина со спальным местом и низкой крышей
Спальная кабина нормальной высоты
Кабина Хайлайн
Кабина Топлайн
Короткая кабина
Дневная кабина
Кабина со спальным местом и низкой крышей
Спальная кабина нормальной высоты
Кабина Хайлайн
Дневная кабина
Кабина со спальным местом и низкой крышей
Спальная кабина нормальной высоты
Кабина Хайлайн
Кабина Топлайн
Седельные
тягачи
4x2 6x2 6x4
4x2 6x2 6x4
4x2 6x2 6x4
4x2 6x2 6x4
Шасси
4x2 6x2 8x2
6x4 8x4
4x2 6x2 8x2
6x4 8x4
4x2 6x2 8x2
6x4 8x4
4x2 6x2 8x2
6x4 8x4
Полное соответствие всех рабочих характеристик страндарту Евро 5.
Новые двигатели разработаны в строгом соответствии с высокими требованиями, которые клиенты Scania предъявляют к их эксплуатационным и техническим характеристикам. По своим эксплуатационным характеристикам они очень близки к двигателям Евро 5 с системой циркуляции отработавших газов (EGR), на базе которых и были созданы, однако отношение крутящего момента к мощности составляет у них 5.2, что является самым высоким в отрасли.
Как и на других двигателях Scania Евро 5, максимальный крутящий момент достигается уже начиная с 1000 об/мин, что обеспечивает превосходные ездовые качества и возможность заказывать автомобили, способные в целях экономии топлива передвигаться с крейсеркой скоростью при оборотах двигателя, равных и даже меньших 1100 об/мин. Трансмиссии включают 12+2-ступенчатые коробки передач с делителем и демультипликатором, в которых ускоряющая передача либо имеется, либо отсутствует. Для обеспечения максимальной топливной эффективности и облегчения переключения передач рекомендуется использовать систему Scania Оптикруз, которая также может поставляться с педалью сцепления. Возможен заказ трансмиссии с ручным переключением передач. Все варианты поставок могут дополнительно комплектоваться ретардером Scania.
Всесторонние испытания, проводившиеся Scania, а также пробные поездки заказчиков показали, что эксплуатационные требования были полностью выполнены, и заметного различия в расходе топлива не наблюдается. Потребление AdBlue соответствует 3-4% от расхода топлива по сравнению с 5-6% для двигателей Scania Евро 5 SCR.
На сегодня двигатели Scania Евро 6 могут работать на обычных топливных смесях, содержащих до 8% стандартизированного биодизельного горючего, которые используются во всех дизельных двигателях. В настоящее время продолжаются испытания, цель которых – проверка возможности длительного функционирования системи дополнительной очистки отработавших газов при работе двигателя на топливе, содержащем до 100% биодизельного горючего.
1. Впускной дроссель
2. Система Управления двигателем (Scania Engine Management)
3. Пластиковий поддон картера
Кратко о двигателях
Новые 440 и 480 л.с. двигатели базируются на новейшей модульной платформе двигателей Scania с диаметром цилиндра 130 мм, которая была впервые представлена в 2007 году как стандарт Евро 5 с системой EGR. Отличительными особенностями этих двигателей являются: впрыск топлива под экстра высоким давлением (Scania XPI), система EGR и турбонаддув с переменной геометрией (VGT). Первый двигатель V8 на этой платформе (730 л.с., 3500 Нм) сошел с конвейера в 2010 году и также оснащался системами Scania XPI и VGR, но вместо EGR имел систему дополнительной очистки отработавших газов SCR, аналогичную тем, которой оснащались другие двигатели стандарта Евро 5.
Для всего модельного ряда используется разработанная Scania система управления двигателем. Полностью модульная конструкция означает, что многие детали и компоненты для этого ряда взаимозаменяемы, что упрощает техническое обслуживание и ускоряет доставку запасных частей.
Модельный ряд 12.7-литровых, 6-цилиндровых двигателей Scania:
Стандарт
Мощность
Крутящий момент
Технология
Евро 5
Евро 5
Евро 5
Евро 6
Евро 5
Евро 6
360 л.с.
400 л.с.
440 л.с.
440 л.с.
480 л.с.
480 л.с.
1,850 Нм
2,100 Нм
2,300 Нм
2,300 Нм
2,500 Нм
2,500 Нм
Scania XPI, EGR, VGT
Scania XPI, EGR, VGT
Scania XPI, EGR, VGT
Scania XPI, EGR, VGT, DOC, DPF, SCR
Scania XPI, EGR, VGT
Scania XPI, EGR, VGT, DOC, DPF, SCR
XPI = система впрыска под сверхвысоким давлением. EGR = система рециркуляции выхлопных газов. SCR = избирательное каталитическое восстановление. VGT = турбонаддув с переменной геометрией. DOC = дизельный окислительный каталитический нейтрализато (oxicat). DPF = сажевый фильтр для дизельного двигателя.
Без изменений остался отлитый из чугуна блок цилиндров, поскольку его конструкция изначально была рассчитана на высокое давление в камере сгорания (в данном случае – до 2000 бар). Как и на других 13-литровых двигателях, для придания дополнительной жесткости нижней части двигателя, а также подавления шума и вибрации между блоком и поддоном картера установлена рама лестниченого типа. Для снижения расхода топлива применяются гильзы цилиндров с плазменным напылением, обеспечивающим низкий коэффициент трения. Степень сжатия 17,3:1 достигается за счет использования стальных поршней со слегка изменнной формой выемки.
Открытая система вентиляции картера, отличающаяся низким уровнем вредных выбросов, входит в стандартную комплектацию, а новый пластиковый поддон картера позволяет не только увеличить вместимость системы смазки на 3 литра, но также снизить шум и облегчить конструкцию. Вес самого двигателя практически не отличается от веса двигателя Евро 5 с системой EGR. За счет системи AdBlue (75-литровый бак) и более сложной системы выпуска отработавших газов общий вес автомобиля увеличился почти на 200 кг.
В связи с появлением в 2009 году новой R-серии производительность системы охлаждения была увеличена, что позволяет двигателю соответствовать новому стандарту Евро 6. В целях экономии топлива и оптимизации работы ретардера используется адаптивный вентилятор охлаждения, взаимодействующий с системой управления двигателем. Для особо тяжелых условий эксплуатации возможен заказ высокоскоростного вентилятора охлаждения.
Система управления двигателем
Новая система Scania управления двигателем (та же, что на 16.4-литровых двигателях V8) контролирует все параметры работы двигателя, а также системы дополнительной очистки отработавших газов, обеспечивая их оптимальное регулирование, а также слаженную работу всех других систем автомобиля. Новаторское решение, предусматривающее размещение датчиков в выхлопной трубе, гарантирует точный контроль температуры отработавших газов и уровня NOx.
Система впрыска топлива
Scania XPI (подача топлива под сверхвысоким давлением) расчитана на давление впрыска до 2400 бар (1800 бар для обычных условий работы двигателя).Форсунки с восемью отверстиями создают до трех импульсов впрыска за рабочий цикл, обеспечивая тем самым идеальную работу двигателя и оптимальные параметры отработавших газов.
Предварительный впрыск
Основной впрыск
Дополнительный
впрыск
При необходимости завершающий впрыск используется для поддержания оптимальной температуры отработавших газов, что требуется для нормальной работы системы SCR, а также способствует регенерации сажевого фильтра.
Управление воздухом на впуске
Система Scania VGT (турбонаддув с переменной геометрией) соединяется с системой Scania EGR (путем рециркуляции газов) через одноступенчатый охладитель. VGT существенно улучшает ездовые качества и приемистость двигателя, а также ускоряет переключение передач при использовании системы Scania Opticruise. Нормативы для EGR несколько ниже, чем для Евро 5 (до 25% по сравнению с 30%), поскольку системы ЕGR и SCR нужно сбалансировать, чтобы обеспечить оптимальную работу двигателя.
Впускной воздушный дроссель з датчиком положения заслонки используется для того, чтобы точно регулировать поток всасываемого воздуха. Ограничение воздушного потока, проходящего через двигатель, когда тот работает с небольшой нагрузкой, позволяет поддерживать с системе выпуска отработавших газов такую температуру, которая обеспечит максимальную эффективность работы системы SCR.
Дополнительная обработка выхлопных газов
Встроенный глушитель выполнен в виде исключительного компактного изолированного блока, содержащего окислительный катализатор и полнопоточный сажевый фильтр, за которым располагаются два параллельных нейтрализатора SCR и нейтрализатор остатков аммония.
Scania разработала новую систему дозирования AdBlue с электроприводом, способную очень точно и надежно работать даже в безвоздушном режиме. Прежде чем попасть в два параллельных нейтрализатора SCR, AdBlue впрыскивается в смеситель (запатентованный Scania) и, испаряясь, образует пары мочевины.
Далее по ходу отработавших газов располагается компактный и эффективный нейтрализатор, удаляющий весь аммоний, оставшийся в потоке. Участок, на котором происходит испарение, имеет очень небольшую длину, что облегчает поддержание необходимой температуры. Новые датчики температуры, давления и содержания NOx обеспечивают оптимальную работу и управление системой.
Схематическое изображение двигателя и системы управления выпуском отработавших газов
Двигатель:
Впускной дроссель может ограничивать поток всасываемого воздуха, поступающий от системы турбонаддува с переменной геометрией (VGT) для того, чтобы воспрепятствовать попаданию холодного воздуха в двигатель и далее в отработавшие газы при движении накатом .
Дополнительная обработка:
Датчик NOx, дизельный окислительный катализатор (DOC), дизельный сажевый фильтр (DPF), смеситель AdBlue, сдвоенные параллельные нейтрализаторы SCR, нейтрализатор остатков аммония (ASC) и датчик NOx на выходе – все эти системы встроены в компактный блок глушителя. Температура (°C) измеряется на всем пути до нейтрализаторов, а для оценки состояния фильтра осуществляется постоянный контроль перепада давления (ΔP) на DPF.
Для того, чтоб оптимизировать состав отработавших газов, осуществляется постоянный мониторинг баланса процессов EGR и SCR. Как правило, примерно 50% NOx в отработавших газах сразу удаляется системой EGR и еще 95% - в нейтрализаторах SCR. Сажевый фильтр задерживается до 99% твердых частиц.
Встроенный сажевый фильтр
Два датчика отслеживают перепад давления на встроенном сажевом фильтре, что позволяет оценить степень его загрязнения и степень регенерации. Процесс регенерации протекает во время движения машины непрерывно. Если фильтр все же начинает забиваться сажей, соответствующие указания появятся перед водителем на центральном дисплее приборов (см. Таблицу). Для запуска цикла регенерации в стационарном режиме предусмотрен специальный выключатель.
Вид регенерации
Сигнал
Действия водителя
Стандартная ситуация
Отсутствует
Никакие действия не
производятся – регенерация осуществляется непрерывно во время движения.
Необходима регенерация
информационное сообщение на экране бортового комп.
Нужно дать большую нагрузку на двигатель.
Непродолжительное время двигаться по маршруту, требующему повышенной нагрузки
на двигатель.
Необходима принудительная регенерация
информационное сообщение на экране бортового комп.(желтого цвета)
Остановиться в удобном месте и нажать выключатель – во
время регенерации обороты двигателя вырастут.
Необходимо обслуживание в мастерской
информационное сообщение на экране бортового комп.(красного цвета)
Заехать на сервисную станцию
Сажевый фильтр необходимо регулярно чистить (см. Требования к техническому обслуживанию). Для этого его извлекают из блока глушителя, который для простоты обслуживания и замены картриджа фильтра монтируется на откидном креплении двумя болтами.
Требования к техническому обслуживанию
Периодичность технического обслуживания такая же, как и у 13-литровых двигателей Scania Евро 5 EGR, то есть через каждые 90 000 км (при полной массе автомобиля 36 т – через каждые 120 000 км) в зависимости от области применения.
Магистральные перевозки до 36 т - 120,000 км
Магистральные перевозки до 36-45 т - 90,000 км
Магистарльные перевозки до 45-60 т - 60,000 км
Тяжеловесные автпоезда - 45,000 км
Строительная техника - 30,000 км
Развозные операции - 45,000 км
Новый стандарт предполагает использовать масло, специально разработанное для двигателей Евро 6, а также для двигателей с сажевыми фильтрами, имеющего увеличенный интервал замены - Scania LDF-3. Периодичность замены сажевого фильтра зависит от режима работы автомобиля, однако для магистральных перевозок обычно составляет порядка 240 000 км. Scania рекомендует воспользоваться фильтрами Scania Service Exchange, что сведет к минимуму время простоя грузовика в мастерской.
Размещение на шасси, аналогично Евро 5
Компактная конструкция блока глушителя предполагает, что он займет на раме немного места, не больше, чем занимал двигатель Евро 5 (EGR или SCR). Модульная конструкция позволяет леко адаптировать его различным схемам размещения надстройки. Выбранное расположение выхлопной трубы дает возможность нашим клиентам установить впоследствии систему вертикального отвода отработавших газов (выхлопную трубу), например, на 4-осный грузовик.
Выбор топливных баков аналогичен тому, что используется для двигателей Scania Евро 5 SCR, причем контейнер для AdBlue может быть 50 или 75-литровым. При заднем варианте расположения аккумуляторной батареи на седельном тягаче 4х2 можно заказать еще более емкие топливные баки объемом до 1500 л, а при стандартном ее расположении – до 1370 л.