极致融合 凯斯纽荷兰工业集团的工业之美
作为工业领域的翘楚,凯斯纽荷兰工业集团旗下从发动机到产品整机设计,均将工业与美融合到了极致,这种极致在引领着产品的变革,也或许引领着未来。 都灵,意大利第三大城市、世界四大汽车城之一、意甲球队都灵和尤文图斯的主场,还是历史悠久的古城,保存着大量的古典式建筑和巴洛克式建筑等等,这座城市身上无论哪一个标签,都足以散发出耀眼的光芒。而当漫步于一条条优雅的拱廊之中,伫立于带有文艺复兴建筑特色的各式建筑物
作为工业领域的翘楚,凯斯纽荷兰工业集团旗下从发动机到产品整机设计,均将工业与美融合到了极致,这种极致在引领着产品的变革,也或许引领着未来。
都灵,意大利第三大城市、世界四大汽车城之一、意甲球队都灵和尤文图斯的主场,还是历史悠久的古城,保存着大量的古典式建筑和巴洛克式建筑等等,这座城市身上无论哪一个标签,都足以散发出耀眼的光芒。而当漫步于一条条优雅的拱廊之中,伫立于带有文艺复兴建筑特色的各式建筑物前时,你也一定会认为这是一座将历史凝结在空气中的城市,充满了厚重、静谧、思考,还有一种无法言说的灵动的美。有着一百多年历史的菲亚特集团便诞生在这个地方。
2015 年 5 月 1 日,以“滋养地球,生命能源”为主题的 2015 年米兰世博会开幕。作为本届世博会的官方合作伙伴,菲亚特集团旗下凯斯纽荷兰工业集团(CNHi)特别展示了其领先的农业设备和可持续发展理念。借此契机,2015 年7 月 12—17 日,应 CNHi 邀请,记者随同其他来自中国、澳大利亚、土耳其、印度、英国等地记者共计 8 人,在参观世博会的同时,前往其欧洲总部及相关企业进行参观访问。7 天,记者不仅了解了集团旗下农机、商用车、动力产品等技术特点和应用情况,还就其包括工程机械在内的产品设计理念进行了沟通,亲身体会了一种融合各领域创新思维的设计模式。#d1cm#page#
灵动之力
隶属于 CNHi 的菲亚特动力科技(FPT),是全球最大的工业发动机供应商之一,产品主要应用于道路及非道路用车辆、船舶和发电机组设备领域,为世界工程机械知名企业如凯斯、纽
荷兰、约翰迪尔等提供高品质的动力总成系统。2014 年,FPT 发动机产量达 548000 台,位居世界第 3。
说到发动机,就不得不提当前最严格的非道路排放标准下催生的各企业间不同的后处理技术路线。
众所周知,发动机排放的尾气主要包含NOx 和 PM,由于对燃烧温度的对峙反应,其中任何一种燃烧产物的减少都意味着另一种产物的增加。由此产生了现行的 2 种主要发动机排放治
理方式:针对 NOx 的 SCR(选择性催化还原)系统和将发动机部分排出气体导回使其再度燃烧的 EGR(废气再循环)技术。为了满足欧VI 标准,目前,大多数发动机生产企业均采
用了 EGR+DPF+SCR 的技术路线,即废气再循环 + 颗粒捕捉 + 选择性催化还原。因为使用 EGR 系统会降低燃烧室中的 NOX,但间接增加了排放物中 PM 含量,同时降低燃烧效率,这就需要使用 DPF(柴油颗粒过滤器)强制再生系统使之进行平衡。
FPT 则独辟蹊径,研制出具有专利技术的 HI-eSCR(高效选择性催化还原系统),即在不使用 EGR 的情况下,通过提高发动机燃烧效率来降低颗粒物。该系统包括柴油发动机氧化催化剂(DOC)、被动式柴油发动机颗粒过滤器(DPF)、AdBlue 计量模块、AdBlue 混合器、SCR 和 CUC 催化剂等。发动机排出的废气进入 DOC 系统,NO 被氧化成 NO2,颗粒物排放大大降低(与同行使用的主动式 DPF 相比,被动式过滤器可在更低的温度下自动再生)。电控单元(ECU)是 HI-eSCR 系统的大脑,通过集成在排气装置的传感器来检查喷射到排气管中的水—
尿素溶液的量。催化剂通过与水—尿素溶液的化学反应将 NOX 转换为 N2 和 H2O。最后,集成的 CUC 催化剂会清除剩余的 NH3。通过以上过程,NOX 的排放可降低 95% 以上。
目前,HI-eSCR 是唯一在不使用 EGR的情况下达到 Tier 4B 排放要求的技术路线。该系统使发动机缸内燃烧更充分,油耗更低,即使加上尿素消耗,整体使用成本仍比 EGR路线发动机低 8% 左右。由于没有 EGR,无需进行尾气再循环,使得发动机燃烧效率更高、消耗更低,同时不必进行额外的冷却,延长换油周期。而 SCR 作为 HI-eSCR 中唯一的后处理装置,使得配备该系统的发动机具有结构紧凑、质量轻、性能佳,以及易于系统布置和维护保养的特点。作为 FPT 的标志性产品,Cursor 16 发动机将这种特性发挥到极致。
Cursor 16 适用于大型施工与材料装卸设备,如轮式装载机、挖掘机、起重机与自卸载重汽车等,在 13L 外形下可发挥 18L 的性能,为第一款采用紧密型蠕墨铸铁(CGI)汽缸盖的菲亚特动力科技发动机,具有高热阻力与机械阻力。由于采用具有专利技术的 HI-eSCR 技术,Cursor 16 可满足欧Ⅵ排放标准,在降低燃油消耗的同时,提高了发动机的性能和可靠性。其单级增压机型在1500r/min 转速时具有高达 570kW 的动力输出与3320N •m 的最大转矩,而双级增压机型,在 1400r/min 转速时则有高达 630kW 的动力输出与 3500N •m的最大转矩。2014 年,Cursor 16 发动机荣获意大利媒体评选出的“2014 年度柴油机”的荣誉。而前不久,2015 波兰金牌赛上拔得头筹的凯斯 C 系列平地机,其动力装置也正是采用了 HI-eSCR 系统。
2015 年米兰世博会上CNHi 的宣传板(上)
2015 年米兰世博会上CNHi 的宣传板(下)#d1cm#page#
设计之美
作为具有超过百年历史又诞生于艺术之都的经典品牌,菲亚特汽车十分注重车型的外观设计,旗下一些标志车型都出自知名都灵设计师之手。当前,汽车行业的这种灵动与美感设计的理念也同样在包括凯斯工程机械在内的其他工业设备身上得以体现。
凯斯一位设计师表示,一块完美的蛋糕,它的味道固然重要,但其造型和用来点缀的糖粉会加深人们对它的喜爱。工程机械产品亦如此,质量是产品的核心,极具吸引力的造型以及舒适的内饰设计,会让产品更受市场青睐。面对记者,纽荷兰农业机械及工程机械设计总监 Guido Bianco 再次强调了这一理念,“如同农业机械一样,工程机械产品的设计和使用极具传统性,凯斯希望能够将最新的科技和审美元素逐步融合到工程机械产品设计中。”为此,与大多数企业不同,凯斯工程机械的设计团队是由设计师与工程师组成。设计师负责产品美学、人体工程学等方面的创新,工程师负责将这些创新思路与实际需求相结合,最终联合打造出兼具性能与美感的设备。
凯斯概念挖掘机
装载机#d1cm#page#
Guido Bianco 指出,“任何一款凯斯工程机械在被设计之初,设计师们会首先在各领域进行产品和创意调研,将最新设计理念、科技方法以及发展趋势融合到产品的设计中;其次,工程师将设计师的创意与工程特点和需求相结合,经过反复验证与修改,碰撞出最终的方案。在这个过程中,从其他行业获取灵感是非常重要的一个方面,因此,设计师与工程师对于一款产品的付出是同等不易的。”据悉,凯斯一款新型概念挖掘机 / 装载机的驾驶室设计就如同贝壳,设计者希望贝壳的外形配以最佳的材质,能够给驾驶员以更好的保护。如果有一天,这台产品出现在市场中时,相信工程机械行业的用户一定不会吝啬他们的尖叫与赞美。
不仅如此,凯斯工程机械产品设计师们还会根据不同地域人们的喜好和习惯,设计更适合本地化的产品。例如进行外形设计时,在美国,产品设计者们以公羊为案例设计的产品造型备受市场欢迎;但在欧洲市场,他们则采用了本土推崇的彪悍的牛作为外形参考。内部设计方面,凯斯设计师们会通过不同的人,不厌其烦地亲身体验—修改—再体验,最终根据人体工程学,确定出最佳的座椅位置,最易于操作、保养、维护的部件设置等。
在业内,凯斯工程机械的优越性能有口皆碑,而与设备所带来的收益相比,或许用户常常会忽视其外形和每一个部件的设计形式,这些细微的变化思路也许来自于汽车领域,也许是体育届,也或许是生活用品中。Guido Bianco 说:“一切皆有可能,因为凯斯设计人员从不会放过任何一个领域在设计上的闪光点。未来,凯斯会有更多具有创意与包含性的产品回馈用户。”
结束这次行程的时候,留给记者印象最深的除却 CNHi 对于技术的执着之外,更多的还有他们对于产品整体完美性的追求。一座古城,不仅培育了一家百年企业,也同时将城市的特质赋予了它。作为工业领域的翘楚,集团旗下从发动机到产品整机设计,均将工业与美融合到了极致,这种极致在引领着产品的变革,也或许引领着未来。
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