电池电动和氢燃料电池卡车日益成为业内的大热门,但传统的内燃机在卡车运输领域还有很长的路要走。为了跟上日益收紧的排放政策和客户需求步伐,卡车制造商们将开始追求更先进的发动机架构。
动力总成开发专家FEV为中重型柴油机开发了一项混动新技术——ITES(IntegratedTurbocompounding / WHR Electrification and Supercharging)系统,该系统将涡轮复合、电气化和增压集成到中型或重型发动机的一个辅助部件中,可以实现涡轮复合、电气化和增压技术的有机整合。这种方法能够有效的降低发动机成本和安装布置所需的空间,并且与运用这些技术的非集成化发动机相比,可以明显降低发动机转速,提高发动机效率,提高燃油经济性。
根据美国环境保护署的数据,2016年,中型和重型卡车排放的温室气体占所有交通类温室气体排放的23%。因此多种因素促使卡车制造商们必须做出改变措施。尽管排放法规和燃油经济性要求是商用车行业技术转变背后的驱动力,但市场竞争也是一个需要考虑的因素。
为此,FEV设计了一种名为ITES的解决方案,本质上是将一些知名的、经过验证的技术合并到一个包中。其理念是将每个系统的优点结合起来,创建一个明显更高效的动力系统。事实上,这个解决方案可以超越制造商的要求。该系统将涡轮复合、电气化和增压集成到一个中型或重型发动机的辅助部件中。与这些技术的独立集成相比,这种方法降低了成本和所需的空间,并提高了引擎效率。
根据联邦测试程序(FTP)认证,FEV预测中型卡车的燃油经济性将提高15%。这是一个非常紧凑的包,在功能方面,能够提供适度的混合,增压和涡轮复合。
涡轮增压复合技术描述了将废能转化为机械能的过程,并使卡车即使在发动机低速时也能保持高扭矩。ITES系统以较低的成本、较小的体积和较高的效率实现了废热回收、低压电气化和增压的一体化。采用ITES可以使发动机结构更为紧凑,有利于发动机小型化与轻量化,以中型发动机为例,运用ITES技术的5.1L四缸发动机可以实现与7.7L六缸发动机同等的动力性能,并且还可以实现启停,扭矩辅助等功能。另外,与基准发动机相比,该系统使缩小后的发动机的燃油消耗量平均减少8%,在WLTC循环下可使整车实现最大12%-13%的节油效果。