停放在视线范围内：为什么地面服务设备 (GSE) 机队依赖大型火花点火发动机

一辆地面支援车辆正在对一架宽体飞机进行推出作业。图片来源：Adobe Stock

如今，由于动力源的选择范围更广，终于可以选择最适合特定应用的动力系统。

选择正确的未来发展道路仍然是一项艰巨的任务：工程领域应该坚持行之有效的方法，还是应该孤注一掷地采用最新技术？

然而，有一种成熟的动力源，尾气排放量极低，却长期以来几乎被秘而不宣。任何在飞机上候机的人都能轻易看到它。

几十年来，机场地面保障设备 (GSE) 一直依赖大型火花点火式发动机。

当设备可用性至关重要时

设想一下这个应用：机场的运作就像一座小城市。在停机坪上和航站楼下，成千上万的移动资产协同工作，为了一个共同的目标：让每架飞机尽可能快速、安全地完成调头和重新起飞，每天大约 2600 次（以芝加哥奥黑尔国际机场为例）。

从区域跑道到主要国际枢纽，机场地面保障是一项复杂的操作，需要高效的运营和设备的正常运行时间。

福特 MSG425 2.5L 发动机总成

地勤人员必须考虑设备的可用性。车队管理人员致力于确保每台设备都能为机场工作人员提供相似的用户体验，以方便操作。

每台移动机械，例如行李牵引车、传送带装载机和重型飞机推出牵引车，都会按照精心安排的工作周期运行，以确保每天多个班次都能准时起飞。

大型机场通常位于内陆，这使得交通管理部门难以扩大其规模，或者当空中交通量增加时，机队难以增加设备，这进一步增加了问题的复杂性。

如果需要增加航班，航空公司必须利用现有手段来缩短飞机周转时间，并为下一班航班腾出登机口空间。

“地面保障设备就像应急车辆——必须在需要时随时可用，”新泽西州布莱克伍德发动机分销公司 (EDI) 副总裁格伦·卡明斯三世说，“如果它们不可用，那就糟了。飞行员会超时，然后数百名乘客将晚点三四个小时起飞。”

“延误会产生连锁反应，因为飞机飞往下一个目的地也会延误。这是一个竞争非常激烈的市场。从成本角度来看，任何延误对这些航空公司来说都是巨大的。时间就是金钱。”

一种由来已久的动力系统选择

EDI 是一家由格伦·卡明斯三世和杰米·卡明斯兄弟经营的第三代家族式发动机经销商。

该公司于 1958 年在新泽西州卡姆登的一家福特汽车公司经销店成立，当时它是该经销店的一个部门，负责向建筑、船舶和农业应用领域销售福特的汽车和卡车发动机。

到 20 世纪 70 年代末，该公司已脱离经销商的庇护，成为一家独立企业，由 Glenn Cummins Jr. 管理，后来又由他的儿子们管理。

该公司是福特工业非公路用发动机的全球供应商。自 20 世纪 60 年代以来，福特的工业发动机一直是地面支持设备 (GSE) 领域的领导者，最早的产品是福特 300 发动机（一款 4.9 升直列六缸发动机，从 1965 年到 1996 年生产）。“那时候几乎所有东西都是汽油发动机，”康明斯说道。

福特 WSG873 7.3L “哥斯拉”发动机在预装配阶段被放置在支架上

“然后，就像其他行业一样，很多人开始使用柴油发动机，因为化油器发动机可能难以启动，而且燃油消耗也不如柴油发动机。

“燃油喷射技术问世后，各大航空公司和航运公司又开始使用汽油，或者在条件允许的情况下使用经过过滤的液化石油气或压缩天然气。这就是我们今天所处的境地。”

“由于燃油喷射系统和内部零部件的质量提升，福特发动机现在的性能更胜一筹。燃油消耗和总体维护成本仍然是成功的关键，这也是为什么地面服务设备客户如今仍然需要这些发动机的原因。”

权力平台的经济学

机场、货物搬运公司和包裹递送车队之所以坚持使用大型火花点火 (LSI) 发动机，部分原因是更换零件和整个发动机的成本低于同等柴油发动机。

以福特发动机为例，由于零部件在全球范围内的供应，任何机器停机时间平均都会更短。

2025 年，福特汽车公司在美国生产了 2,446,486 辆福特和林肯汽车，其中包括 537,030 辆福特 F-150 皮卡和 380,126 辆 F 系列 Super Duty 卡车。

格伦说：“我们从那些生产量达到这些产量的工厂购买发动机。工业发动机生产商面向工业市场生产的发动机数量可能远低于这个数字，考虑到成本和其他因素，很难与这些数字竞争。”

“我们在工业市场使用基于汽车技术的发动机，它具备汽车平台的所有优势：质量、技术、使用寿命长和价格竞争力。这些都是优势。”

“这些都是地面支持行业人士长期以来所认可的积极因素。”

“福特LSI发动机的购置成本比同等柴油发动机要低得多，”Jaime说，“而且维护周期也比柴油发动机短得多。”

“就气缸盖和火花塞的更换而言，我们的发动机是基于汽车的产品，由福特工程师设计，行驶里程超过 125,000 英里。

“例如，使用非公路用设备，我们可以在技术人员无需触碰火花塞之前，完成相同数量的工时。此外，您也无需进行任何气门维护，而这在其他发动机中是一笔额外的成本。”

据 EDI 称，汽油发动机相对简单是地面支援车队的另一个卖点。

“自 2007 年蒸发排放标准实施以来，LSI 发动机的排放法规一直没有改变，”格伦说。

“这对我们的客户来说是一个优势，因为我们购买的是汽车发动机，我们已经知道它们是清洁的，并且采用了当前的技术。

“这些发动机与福特汽车生产线上使用的发动机完全相同。通过与福特合作，我们始终能够获得最新的燃油效率和质量技术。而且，我们无需对发动机进行任何内部改造即可使用液化石油气和压缩天然气等替代燃料。”

福特LSG635 3.5升发动机总成

一个平台，多种燃料选择

如今，最常见的是使用汽油发动机驱动行李牵引车。使用压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）的发动机也有其用武之地。

丹佛国际机场近期完成了几项由EDI公司负责的设备改造，这些设备将使用压缩天然气（CNG）。在科罗拉多州，CNG燃料供应充足，加上政府的激励政策，使得使用CNG在经济上更具优势。

其他机场，如戴高乐机场或洛杉矶国际机场，由于设施布局的原因，更喜欢使用液化石油气作为地面支持设备燃料——在巴黎，地面支持人员需要花费大量时间在隧道中往返。

大多数地面服务设备 (GSE) 车队都致力于坚持使用单一发动机平台，以确保零部件的通用性，并在出现问题时简化和加快诊断工作。

“我们的一家主要航空公司客户非常喜欢他们可以购买一台发动机，并根据其地理位置将其配置为不同的应用场景，”Jaime 说。

为混合能源未来腾出空间

电池电动汽车已在许多非公路设备应用领域（包括地面服务设备）站稳脚跟。

虽然减少拥挤机场周围的排放很重要，但地勤人员已经学会欣赏电池驱动的机器，因为它们没有振动、噪音，维护成本低，还能节省燃料。

“地面支持市场应该很容易实现电气化，因为设备就在门口，充电也很方便，”Jaime 说。

“但是很多机场在基础设施投资方面遇到了问题，他们需要资金来支持所有想要添加到车队中的电动汽车。”

虽然某些类型的地面服务设备所需的功率特性及其可用性要求可能减缓了某些机场采用电池电动汽车的速度，但其他机场已经安装了便携式充电站来运行电池电动地面服务设备，直到基础设施能够跟上为止。

Jaime表示，对于那些准备转型升级的车队，EDI还可以利用福特汽车公司在电池和电动汽车研发方面取得的成果。目前，福特汽车公司已推出F-150 Lightning和E-Transit两款车型，后者是一款有效载荷超过4000磅的全电动货车。

发动机分销商公司总部

“我认为在很长一段时间内，地面支持设备中将会混合使用电力、汽油、液化石油气和压缩天然气，”Jaime说道。

“但每个市场都可以 100% 采用火花点火——只要满足马力和扭矩的要求，”格伦说。

福特和 EDI 最大的工业发动机是 2020 年在福特 Super Duty 卡车上推出的 7.3 升自然吸气 V-8 发动机。

该发动机的最大功率为 430 马力 @ 5,500 转/分，最大扭矩为 475 磅英尺 @ 4,000 转/分。

尽管机场地勤人员似乎成功地将动力系统保密——即便它停放在空旷的停车场供所有人参观——但EDI表示，在设备中使用LSI发动机的优势并不仅限于跑道的起飞端。其他应用也将受益匪浅。

“我们接触过的很多客户都没有意识到他们还有其他选择，”格伦说。“如果他们过去30年一直在购买柴油机，他们就认为他们必须继续为物料搬运或其他建筑设备购买柴油机。”

“他们没有意识到自己还有其他选择，而 GSE 市场几十年来已经证明了这一点。”

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本文由 KHL 内容工作室与Engine Distributors Inc.的专家合作撰写。

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