卡特彼勒工业动力系统公司宣布,将在2025年宝马展上展示一系列优化的、燃料灵活的发动机、集成的先进动力技术和服务解决方案。
A4展厅336号展位将展出Cat C13D发动机,该发动机曾荣获2024年《动力进展》杂志年度发动机大奖;此外,还将展出功率高达106千瓦(142马力)的新型高功率C3.6发动机。此次展览还将首次亮相卡特彼勒的串联式混合动力扩展动力总成,这是卡特彼勒不断壮大的电气化解决方案生态系统的一部分。同时,展览还将展出氢燃料发动机测试部分,重点展示公司正在进行的燃料研发工作。此外,还将展示卡特彼勒的零部件和服务解决方案,包括状态监测系统和翻新的C7发动机。
新型C13D发动机
卡特彼勒表示,13升直列六缸C13D柴油发动机平台旨在实现一流的功率密度、扭矩和燃油效率,从而优化重型非公路应用的性能。
C13D发动机将提供8种功率等级,从340千瓦到515千瓦(456马力到690马力),峰值扭矩最高可达3200牛·米(2360磅·英尺)。卡特彼勒公司表示,原厂还将提供发动机后处理和冷却组件,以降低安装和验证成本。
卡特彼勒C13D发动机。(图片:卡特彼勒公司)C13D 将于 2026 年投产,将满足关键排放标准,包括欧盟第五阶段、美国环保署第四阶段最终版、中国非道路第四阶段、韩国第五阶段和日本 2014 年标准,并有适用于监管较少市场的车型。
卡特彼勒表示,C13D平台可提供比现有13升、15升和单涡轮增压18升发动机平台更强劲的动力和扭矩,为原始设备制造商(OEM)提供了缩小发动机尺寸、简化设计、装配和供应链流程的机会,并可应用于多种领域。这种整合还能降低终端用户的维护、零部件和技术培训的复杂性。
卡特彼勒公司表示,Cat C13D的设计用途广泛,可用于各种非公路用设备,包括碎石机、筛分机和研磨机;挖沟机;农业拖拉机、收割机和自走式喷雾器;木材削片机;物料搬运设备;以及大型工业泵。
“非公路用设备制造商和设备所有者面临着快速变化的商业环境,这要求他们在满足日益严格的排放标准的同时,提高工地生产率并降低运营成本,”卡特彼勒工业动力系统高级副总裁史蒂夫·弗格森表示。“内燃机仍然是全球大多数工地上的主力军,因此我们投资开发了新一代Cat C13D柴油发动机平台,以应对这些挑战。”
该发动机平台相比同功率级别的上一代卡特彼勒发动机,功率提升高达 20%,低速扭矩提升高达 25%。其设计工作高度可达 12,000 英尺(约 3,658 米),是传统卡特彼勒发动机的两倍,并可在极端环境温度下运行,最高可达 60 摄氏度(140 华氏度),最低可达零下 40 摄氏度(-40 华氏度)。卡特彼勒表示,更长的保养周期(1,000 小时更换机油和燃油滤清器)将降低运营成本和停机时间。
Cat C3.6 发动机。(图片:卡特彼勒公司)通过模块化和消除组件,发动机的架构在空间上得到了保护,可以适应未来美国和欧盟排放标准层级预期的配置调整,而无需重新定位客户连接点。
Cat C13D 发动机平台还允许使用可再生液体燃料,例如 100% 加氢处理植物油 (HVO),带后处理装置的型号可使用高达 B20 的生物柴油,不带后处理装置的型号可使用 B100 的生物柴油。
此外,其核心架构旨在支持未来开发多种替代燃料,例如天然气和氢气。2024年底,卡特彼勒启动了一项先进的氢燃料电池混合动力项目,该项目将利用新型C13D发动机平台。这项为期三年的项目将开发一种适用于非公路应用的瞬态混合动力系统。
新型混合动力扩展动力总成
卡特彼勒表示,它为客户提供广泛的动力传动系统选择,包括各种非传统解决方案,在燃料灵活性和减少温室气体 (GHG) 排放方面均提供多种选择。
在宝马展上,卡特彼勒结合其在柴油电力和电池领域的丰富经验,展示了一款混合动力解决方案,旨在帮助客户降低排放并提高系统效率。这款串联式混合动力扩展动力总成是一款先进的电气化系统,旨在优化各种严苛应用场景下的动力效率、性能和燃油消耗。
卡特彼勒发动机的核心功能是驱动发电机,将机械能转化为电能。逆变器负责电力分配,将来自发电机和蓄电池的能量输送至驱动机器的电动机。
弗格森说:“将发动机和电池结合起来,比单独使用发动机或电池能提供更高的动力能力。”
混合动力功能使得车辆在电池供电运行时可以实现零排放,并且通过适当的设备,串联式混合动力扩展动力系统可以成为具有电力输出能力的移动电源,供独立供电使用。
氢能开发
卡特彼勒表示,公司拥有一支专门的工程师团队,负责测试和开发一系列替代燃料(包括氢气)方面的专业知识,以及如何利用这些燃料为未来的内燃机提供动力。
“在宝马展上,我们将通过模拟测试环境,展示我们持续积累的经验,测试的发动机完全使用氢气运行,”弗格森说道。“过去三十年来,卡特彼勒开发了多款氢燃料发动机,我们将继续把这些经验应用到先进的氢燃料电池混合动力项目中,充分利用去年底启动的全新多功能C13D发动机平台。”


