Jacobs consigue un 25% de ahorro de combustible con la desactivación de cilindros

La tecnología de desactivación de cilindros de Jacobs demuestra un 25 % de ahorro de combustible mientras aumenta la eficiencia del postratamiento


En Concreto, la tecnología Cylinder Deactivation (CDA) de Jacobs Vehicle Systems ® ha brindado una serie de beneficios para mejorar el rendimiento en las recientes pruebas de validación independientes realizadas en motores diesel de próxima generación actualmente en desarrollo. Estos motores de próxima generación están siendo diseñados para cumplir con la próxima ronda de los nuevos estándares de Fase 2 de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) que entrarán en vigencia para motores diesel de servicio pesado fabricados desde 2021 hasta 2027.

El año pasado se llevaron a cabo pruebas de motor independientes con Jacobs en un motor Navistar1 y, más recientemente, se realizaron pruebas adicionales por parte de Cummins Engine Company, en colaboración con Tula Technology2, una empresa con sede en California que se especializa en el control de la combustión y la tecnología de software, utilizando el hardware de desactivación de cilindros de Jacobs. Estas pruebas han confirmado que los sistemas de motor CDA de Jacobs pueden ofrecer una mejor economía de combustible y al mismo tiempo mantener los sistemas de postratamiento de los gases de escape diesel funcionando a temperaturas óptimas, lo que apoya la reducción de las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y CO2 que buscan los requisitos de la fase 2 de los GEI de la EPA, junto con los futuros objetivos propuestos dentro del ómnibus CARB HD y la Iniciativa de Camiones Limpios de la EPA.

Jacobs consigue un 25% de ahorro de combustible con la desactivación de cilindros

Sistema de varilla de empuje del CDAPuente sobre válvula "El CDA de Jacobs cuenta con un mecanismo de activación hidráulica integrado en un sistema de puente de válvula colapsable para motores con árbol de levas en la parte superior, o con un sistema de varilla de empuje colapsable para motores con árbol de levas en la parte inferior", dijo Robb Janak, director de nuevas tecnologías de Jacobs. "Cuando esto se combina con la inyección desactivada en los cilindros seleccionados, cualquier combinación de cilindros puede ser desactivada según sea necesario. El CDA de Jacobs puede usarse para desactivar los cilindros del motor a velocidades de crucero en autopista, o cargas muy bajas del motor para mejorar la economía de combustible y aún así mantener los sistemas de postratamiento de gases de escape calientes y operando a temperaturas óptimas para limitar las emisiones de NOx". 

En estas recientes pruebas presentadas en el Simposio de Viena, Tula, en colaboración con Cummins, demostró que el hardware CDA de Jacobs combinado con el algoritmo Dynamic Skip Fire (DSF) de Tula mejoró el control de estos modos de gestión térmica para maximizar simultáneamente las temperaturas de escape y las reducciones de CO2. Las pruebas se completaron con un mapeo en estado estable para evaluar la relación entre la fracción de fuego y el rendimiento, y los parámetros de emisiones de los eventos de combustión para optimizar el uso del CDA. "A 1000 RPM, el DSF diesel muestra un aumento en la temperatura de escape de casi 100⁰ C mientras sigue mejorando el consumo de combustible en un 25%"2

También se evaluaron varios ciclos de prueba mediante simulación, entre ellos el FTP (Federal Test Procedure) y el Low Load Candidate 7 (LLC7), que es el procedimiento que se prevé introducir junto con las nuevas normas del CARB para medir y gestionar las emisiones durante el funcionamiento con baja carga.  Al utilizar DSF y CDA en estas simulaciones, se encontró que el NOx se redujo en un 45% y el CO2 mejoró en un 1,5% sobre la línea de base en el ciclo FTP Hot. Durante el ciclo LLC7, el NOx se redujo en un 66% y el CO2 vio una reducción del 3,7% usando DSF sobre la línea base del motor1. 

Las pruebas de Navistar se realizaron en un motor Navistar de 13L equipado con CDA y fueron realizadas por un laboratorio de terceros conocido internacionalmente y financiado por la EPA. El anuncio de los resultados de sus pruebas se hizo en Atlanta durante la Reunión Anual del Consejo de Tecnología y Mantenimiento de las Asociaciones de Camiones Americanos en febrero.

Tula y Cummins tienen la intención de continuar probando y optimizando este sistema habilitado con CDA y validarán los beneficios de NOx y CO2 a través de los diversos ciclos de pruebas de motores y pruebas de camiones. 

"El sistema CDA de Jacobs ha sido desarrollado durante los últimos diez años y fue diseñado específicamente para el mercado de camiones pesados", añadió Janak. "El puente de válvulas del sistema CDA es un componente integral de nuestro sistema de Alta Densidad de Potencia (HPD). Jacobs ha demostrado ambos sistemas HPD y CDA que utilizan nuestro exclusivo mecanismo de desactivación en más de 15 plataformas diferentes de motores para trabajo pesado y ocho camiones de prueba de carretera diferentes. Creemos que estos sistemas están listos para el mercado y estamos entusiasmados con la forma en que tecnologías como éstas mejorarán la capacidad de conducción, las emisiones y la economía de combustible".

Así, que la tecnología de desactivación de cilindros de Jacobs demuestra un 25 % de ahorro de combustible mientras aumenta la eficiencia del postratamiento