Cummins X-serie motor

Cummins X-seriens motor är en inline (Rak)-6 dieselmotor tillverkad av Cummins för tunga lastbilar och bussar , som ersatte N14 2001 när utsläppsbestämmelser som antogs av EPA gjorde motorn föråldrad. ISX, som ursprungligen kallades "Signature"-seriens motor, använder "Interact System" (därav "IS" som är monikern för den fulla auktoriteten, på motorvägsbränslesystemet var Cummins banbrytande) för att ytterligare förbättra motorn. Denna motor används flitigt på väg- och yrkeslastbilar och finns tillgänglig i effekt från 430 hk hela vägen till 620 hk 2050 lb-ft. QSX är off-highway-versionen av ISX med Q som står för Quantum. QSX används för industri, marin, olja och gas och andra off-highway-applikationer. Cummins producerade också en version på 650 hk och 1950 lb-ft för husbilsmarknaden.

Historia

Fram till 2010 var denna motor en dubbel överliggande kamkonstruktion med en kam som aktiverade injektorerna och den andra ventilen. Detta injektionssystem är känt som HPI (högtrycksinjektion) där injektorerna är kammanövrerade för att skapa insprutningstryck. Bränslesystemet använder en Integrated Fuel System Module (IFSM) med en lyftpump, kugghjulspump, tryckregulatorer, avstängningsventil, mät- och tidsstyrda ställdon för att leverera bränsle till insprutarna. Den har ett ventilkåpa i ett stycke som antingen är av plast eller på äldre modeller ett förkromat stålkåpa annars känt som Signature 600 eller ISX CM570.

2002 kom ISX CM870 med kyld avgasåterföring (EGR) som tar avgaser och återcirkulerar den tillbaka in i motorns intag, vilket sänker förbränningsrummets temperaturer vilket begränsar bildningen av NOx.

2008 presenterade Cummins ISX CM871, denna motor hade ett dieselpartikelfilter (DPF) som fångade partiklarna eller "sotet" som producerades i motorn. Med hjälp av Diesel Oxidation Catalyst (DOC) oxideras sotet som fångas i DPF och omvandlas till aska under en process som kallas regenerering. I husbilar fanns detta som en 600 eller 650 hk version.

Den nuvarande EPA 2010-versionen känd som ISX15 CM2250 har förbättrad avgasrecirkulation, dieselpartikelfilter och selektiv katalytisk reduktion (SCR), även känd som ureainsprutning. SCR består av ett Diesel Exhaust Fluid (DEF - sammansatt av urea och vatten) injektionssystem: förvaringstank, pump, styrenhet och injektor och en SCR-katalysatorsten. DEF värms upp, pumpas och injiceras i ett nedbrytningsrör som sedan reagerar med den avgasreducerande NOX. ISX15 CM2250 och CM2350 har eliminerat insprutningskamaxeln på grund av tillkomsten av common rail-bränslesystemet där bränslet trycksätts från en högtrycks, flerkolvspump, överförs genom slangen till en skena där bränslet lagras under extremt höga tryck upp. till 35 000 psi.

Modeller

Modell	Bränsle	Borrning x slag	Förflyttning	År av produktion	Anteckningar
ISX12	Diesel	130 mm × 150 mm	11,9 L	2010 - 2020	Utfasningen startade 2018
X12		132 mm × 144 mm	11,8 L	2018 - nu
ISX12 G	Naturgas	130 mm × 150 mm	11,9 L	2013 - 2018	Utfasningen startade 2017
ISX12N				2018 - nu	Bytte ut ISX12 G Byggd av X12-blocket
ISX15	Diesel	137 mm × 169 mm	14,9 L	2010 - 2020	Utfasningen startade 2016
X15			14,9 L	2016 - nu	Bytte ut ISX15

Utsläppskontroll

Cummins ISX-dieselmotorn kan köras i en dubbelbränslekonfiguration, vilket innebär att den kan fungera korrekt på dieselbränsle och naturgas . Förbränning av ett naturgasalternativ bevarar dieselns termiska effektivitet. i sin tur ge mindre utsläpp . ISX kan uppnå detta genom att ändra tändningsfördröjning och insprutningstid. Genom att undersöka förbränningsstarten (SOC) kan motorns dator använda en förutsägbar tändningsfördröjningskorrelation. Motorns prediktiva egenskaper maximerar både effektivitet och användbar kraft för den givna bränslekällan. Kompensationer görs för naturgasen så att effektbandet och driftområdet fortfarande fungerar för kunderna, samtidigt som utsläppen minskar. Tester har också gjorts med Cummins ISX av EPA för naturgasanvändning som gav resultat av stora NOx- utsläppsminskningar. Konfigurationen har nittio procent lägre NOx-utsläpp än den nuvarande EPA -standarden. Detta gör Cummins ISX som förbränner naturgas till en av de renaste dieselmotorerna i världen.

ISX använder också ett DPF , eller dieselpartikelfilter, som krävs av EPA. DPF filtrerar bort de fasta partiklarna i motorns avgaser, vilket minskar utsläppen från avgasröret. DPF måste dock underhållas regelbundet på grund av dess intrikata design. Emissionskontrollsystemet kommer att införa en filterregenerering som bränner bort partiklarna. Eventuella icke brännbara material som finns i smörjtillsatser kommer att finnas kvar i DPF, vilket kan orsaka problem med mottryck och effektivitet. Detta innebär att DPF regelbundet måste tas bort och rengöras för Cummins ISX. En askfri olja kan innebära att rengöring skulle vara onödig, men kan hämma smörjegenskaperna. En fosforfri olja har studerats och funnits vara idealisk för DPF-system och smörjning. Oljan visar godkända resultat för både kolvavlagringar och oljeförbrukning, vilket innebär att DPF-systemet skulle optimeras med användning av fosforfri, ultralågsvavlig olja.

Cummins ISX använde också DEF, eller dieselavgasvätska , i senare modeller när EPA-kraven ändrades. DEF är ett system av insprutad urea som minskar utsläppen från en dieselmotor. Cummins ISX måste ha inhibitorer på plats för vissa fel i DEF-systemet. När DEF-tanken är låg eller tom, sänker ISX strömmen med tjugofem procent. Strömavbrott och förarvarningar används också när DEF-systemet har manipulerats eller inte fungerar korrekt. Cummins har åtgärdat flera fel och genomfört kundbaserad forskning på flera miljoner mil om väganvändning av Cummins ISX för att göra DEF-systemet så funktionellt som möjligt. Systemet är också skyldigt att minska effekt vid eventuella problem för att minska utsläppen till ett absolut minimum.

Teknologi

I tidiga ISX-motorer används en anti-backlash- växel . Kugghjulen mot glapp gör att motorn kan arbeta med minimalt växelskrammel. Cummins använder en växellåda i fronten av motorn som i sig är bullrig. Glappsskyddsväxlingen gör motorn mindre bullriga på grund av det minskade skramlet under drift. Anti-backlash-växeln kommer till en kostnad av effektivitet. Cummins ISX 15-modellen som är utrustad med växling mot glapp lider av en friktionsförlust. Kugghjulen måste övervinna mer friktion i hela sitt rörelseområde än en standardväxel. En standardväxel i en Cummins ISX 15 behöver övervinna ett vridmoment på 0,75 Newtonmeter, medan växeln mot glapp behöver övervinna cirka 5 Newtonmeters vridmoment.