Čisté motory – Za hranice Euro VI

Společnost Cummins, největší světový nezávislý výrobce vznětových motorů, zaznamenal v roce 2012 prodej svých výrobků za více než sedmnáct miliard amerických dolarů.

Různým finálním producentům dopravní techniky společnost vydodala za stejné období 95 000 spalovacích motorů, které pohánějí nejširší portfolio vozidel z celé konkurence v tomto oboru techniky. Své výrobní závody má značka Cummins rozmístěny po celém světě. V severní Americe, v Columbusu, Jamestownu, Rocky Moount, Charlestonu, Clovisu a Memphisu, v Mexicu, Brazílii, Spojeném království, Číně, Japonsku a Indii – všude tam jsou vyráběny vznětové motory s maximálními výkony od 49 k do 4200 k. Doplněné v nabídce o některé varianty plynových souputníků. Z hlediska jednotlivých segmentů automobilového průmyslu nachází motory Cummins uplatnění z 27 % ve výrobě těžkých nákladních vozidel, z 22 % ve výrobě autobusů a středně těžkých nákladních voů, ze 13 % v konstrukcích lehkých nákladních vozidel a osobních automobilů. Třináct procent produkce motorů Cummins se uplatní ve výrobě stavebních a zemědělských strojů, 16 % ve výrobě říčních a mořských plavidel a 9 % motorů slouží jako pohon stacionárních zařízení. Mezi zákazníky a partnery značky Cummins můžeme směle počítat známé hráče automobilového průmyslu, jako jsou společnosti DAF, Scania, Volvo, Renault, Paccar, Daimler, Mack, TATA, Navictar, VW, Iveco, RAM Truck, Freghtliner, DFM, Ford, Fotom či Westport. Mnohé z nich jsou součástí stejných koncernů, nicméně na automobilových trzích vystupují jako plnohodnotné a svébytné značky stavějící na své vlastní zákaznické struktuře a historické hodnotě.

Průběžný vývoj

Za jednu ze svých opravdu silných stránek považuje společnost Cummins dokonalé zvládnutí moderní technologie nasazené vždy v tom pravém okamžiku. Díky obrovským sumám, které jdou do neustálého vývoje jednotlivých konstrukčních řešení, je značka Cummins vždy na čele pelotonu výrobců spalovacích motorů co se týká plnění například emisních limitů.  A protože je to firma opravdu globální s celosvětovou skupinou zákazníků, má vždy řešení všech legislativních požadavků platících v nejrůznějších koutech světa. Spalovací motory Cummins plní s pomocí vlastních technologií, mezi něž patří absorbéry NOx, chlazený systém EGR, systém SCR, částicové filtry či kompaktní katalyzátory DOC celou škálu emisních norem od Tier 3/Stage IIIA pro 60 – 751 k, přes Tier 2 751 + k, Euro IV/V/VI, EPA 07/10/13 až po Tier 4 Final Stage IV. Základem velmi široké nabídky vznětových a plynových motorů je implementace vlastních konstrukčních řešení zahrnujících filtrační systémy, elektronické řízení, spalovací technologii, emisní řešení, přeplňovací systémy založené na vývoji turbodmychadel a vlastní systémy vstřikování paliva.

Jedněmi z posledních hmatatelných důkazů neustálého a hlavně úspěšného vývoje motorů Cummins jsou dvě nové motorové platformy: řadový šestiválec Cummins ISG se zdvihovým objemem 10,5 l nebo 11,8 l, škálou maximálních výkonů od 216 kW/290 k do 382 kW/520 k, s maximem točivého momentu na úrovni 2305 N.m, vlastní hmotností do 862 kg a emisní třídou Euro III/IV/V/VI a potenciálem plnit následné emisní normy Euro a EPA. Druhou motorovou platformou je vidlicový osmiválec Cummins ISV se zdvihovým objemem 5,0 l, škálou maximálního výkonu od 149 kW/200 k do 205 kW/275 k a vrcholem točivého momentu 759 N.m. První motor je určen pro výrobce autobusů a nákladních vozidel, druhý potom pro výrobce, hlavně v Americe, velmi populárních Full Size pick-upů.

Hvězdy Cummins

Hvězdami současné nabídky vznětových motorů Cummins jsou: modelová řada Cummins Euro 6 ISB (čtyřválec se zdvihovým objemem 4,7 l, šestiválec 6,7 l) s maximálním výkonem od 150 k – 210 k (760 N.m) u R4 až 225 k – 310 k (1100 N.m) u R6, Suchá hmotnost motorů R4 – 316 kg, R6 – 522 kg. Důležitými technologiemi zajišťujícími požadovanou emisní třídu jsou: přeplňování VG Turbo, systém EGR, vstřikování Common Rail, elektronika ECM, filtr paliva s nano vlákny, systém SCR, DPF, DOC, čpavkový katalyzátor a velkoobjemová olejová vana. Mezi nejmodernější nabídku Cummins patří nesporně též plynový motor Cummins ISL G Euro 6 se zdvihovým objemem 8,9 l, zážehovými svíčkami, stochiometrickým spalováním s chlazeným systémem EGR a třícestným katalyzátorem. Motor nabízí maximální výkon v rozmezí 250 k až 320 k a točivý moment od 895 N.m do 1356 N.m. Splňje emisní třídu EPA 2013 a Euro V. Prozatím je jich více než 18 000 u zákazníků v provozu. Do roku 2016 bude mít Cummins v nabídce kompletní řadu plynových motorů ISB6,7 G, ISL G, ISX12 G a ISX15 g pokrývajících výkonové spektrum od 200 k až do 500 k.

EPA 14, EPA 17, Euro VII?

V teritoriích, kde jsou uplatňovány emisní limity dle směrnic EPA (především severní Amerika), začínají klepat na dveře předpisy EPA 2014 a EPA 2017, které jsou zaostřeny na snižování spotřeby paliva, a tím pádem též emisí CO₂. Předpisy hovoří o snížení výše uvedených hodnot o 7 % až 20 % u tahačů, 10 % resp. 15 % u heavy-duty pick-upů a 10 % u standardních nákladních vozidel, a to vše do roku 2018. Přesto, že u každé z kategorií vozidel bude uplatněná jiná metodika měření emisí CO₂ (rozdílné pro nákladní vozidla a pick-upy), jde z hlediska techniky o relativně velkou konstrukční výzvu. Nové emisní normy zaměřené na snižování CO₂ a spotřebu paliva se rozhodně odrazí v konstrukci motoru jako celku. Zcela zásadně půjde o snížení ztrát třením a parazitními odpory. Konstruktéři se zaměří na variabilní časování ventilů, EGR systém, přeplňovací systém, novou generaci chemické laboratoře za motorem, využití odpadního tepla motoru, využití hybridních pohonů, elektricky poháněné komponenty motorů, řízení emisních senzorů, palivové systémy či generačně vylepšené systémy spalování směsi paliva a vzduchu. Ne každému typu provozu bude vyhovovat stejné konstrukční řešení. S velkou pravděpodobností se bude prosazovat tzv. hybridizace, elektrifikace či využívání odpadního tepla motoru a dalších součástí konstrukce vozidla. Mezi již dnes dostupná technická řešení z tohoto pohledu patří systém Start/Stop motoru, vysoce efektivní alternátory hnané řemenem od motoru či poháněné elektricky a například také integrovaný Motor/Generátor vložený mezi motor a převodovku. Budoucnost spalovacích motorů a systémů pohonů vozidel volá a značka Cummins se zdá být dobře připravena. 

Převzato z časopisu

Fotogalerie