Xtra-High Pressureのメリット
QSG12は、大型化および高出力化したQSX15 Tier 4最終エンジンから派生したカミンズXtra-High Pressure Injection(XPI)燃料システムを搭載しています。XPI燃料システムは、12リットルのプラットフォーム用にサイズダウンされていますが、その堅牢で耐久性に優れた特性はそのまま維持されており、15リットルで最大675hp(503kW)の実績があります。
XPI燃料システムは、カミンズ社の高精度な電子制御によって駆動される複数の噴射イベントを備えており、QSG12のピークトルクは1700 lb-ft(2305 N-m)と非常に高く、トルク上昇率も60%と非常に高い値を実現します。こういった特性により、QSG12は、低エンジン回転からの負荷率の増加に対して、非常に速いレスポンスを実現します。
XPIは、低騒音、低振動、スムーズな電力供給など、エンジンのソーシャビリティに大きな役割と果たします。また、リヤギヤトレーンを採用することで、振動を低減し、騒音を1dBA以上低減することで、エンジン全体の精密性を高めます。
超クリーンなDPF-SCR後処理
QSG12は、吸気から排気までの後処理が完全に統合されたパッケージとして設計されており、ドロップインで機械に組み込むことができます。カミンズ エミッション ソリューションズ(CES)が12リッターエンジン向けに設計し製造した機械であり、後処理ではディーゼル微粒子フィルター(DPF)と選択接触還元(SCR)を組み合わせることで、超クリーンな排気を実現します。
カミンズのTier 4 暫定/ステージ IIIBの経験に基づいて、DPFはほぼ受動素子として動作し、自動アクティブ再生が行われるのはエンジン稼働時間の1%以下です。 QSG12では、DPFを排気流に使用することで、エンジンの高負荷時に粒子状物質(PM)の排出を抑制するマージンを追加し、より優れた過渡応答性を実現します。耐久性に優れたDPFは、自動アクティブ再生中も通常通りの作業が可能で、機器の動作に影響を与えません。
カミンズが開発したTier4 最終/ステージIV用のSCRシステムは、銅ゼオライトをベースとした触媒により、窒素酸化物(NOx)を95%以上変換することができる次世代設計になっており、低温でより効率的に動作し、高度なセンサーにより完全な閉ループ制御を実現します。CESが提供するEcofit™ UL2ドーザーを使用すると、高精度の噴射パターンにより流体の分解がより効果的に行われるため、ディーゼル排気液(DEF)/AdBlueの投与量を最小限に抑えることができます。
SCRシステムに必要なDEFのコストと消費燃料のコストを合わせると、Tier4最終向けのQSG12の流体運用コストは、従来のTier4暫定でのQSX11.9エンジンよりも低い水準を維持しています。
カミンズエミッションソリューションズのDPFとSCR技術を単一のシステムとして統合した特性は、業界では他に類を見ないもので、およそ450,000台のカミンズエンジンはこの複合後処理を備えて製造されています。
極限のための設計
QSG12は、オフハイウェイ機械の過酷な運用に対応できるように設計されています。高負荷下でも動作するQSG12は、Tier3およびステージIIIAのQSM11と同等の抜群のオーバーホールまでの寿命を実現します。QSG12を搭載した機械のオペレーターは、オーバーホールまでの時間が12,000を超えることもあります。何よりも、途中のエンジンオーバーホールが必要なくなります。
カミンズDPF-SCR後処理システムは、激しい衝撃荷重や振動にも耐えられるように、エンジンと同等の耐久性を持つように設計されています。また、QSG12は、標準のオイルサンプを装着するだけで、45度の角度で動作します。
特に粉塵の多い環境下での作業において、エンジンを最大限に保護するため、QSG12には、Tier4アプリケーション向けに開発されたカミンズDirect Flow™エアフィルターシステムが組み込まれています。Direct Flowエアフィルターは、より小型化されたパッケージで高いダスト保持力を実現しており、従来のエアフィルターと比較して、フィルターエレメントの交換間隔を2倍以上長くします。また、このフィルターにはスマートセンサーが内蔵されており、吸気の流れとエンジンの燃焼を完全に統合することができます。
QSG12用の2段式燃料フィルターシステムには、カミンズ フィルトレーションの最新のNanoNet™メディアが搭載されており、硬い粒子で汚染された燃料からXPI燃料噴射システムを完全に保護することができます。NanoNetメディアは、5ミクロンの粒子をほぼ99%捕捉するため、燃料の流れを妨ぐことなく、フィルターの効果をより長く発揮することができます。
また、カミンズ フィルトレーションの専門知識は、クランクケースからの炭化水素排出やオイルミストを除去する高効率合体フィルターにも生かされており、QSG12のクリーンエンジンとしての性能をさらに高めています。
機械に適応する機能
QSG12は、様々なアプリケーションに対応できるように、機械に適応した豊富な機能を採用して特別に構成されています。例えば、カミンズのウェイストゲート ターボチャージャーは、リアアウトのローマウントタイプとフロントアウトのミッドマウントタイプの2種類があり、取り付ける際の柔軟性が向上しています。
その他にも、最大564 lb-ft(630 N•m)のフロントパワーテイクオフ(FEPTO)、最大516 lb-ft(700 N•m)のリアパワーテイクオフ/油圧ドライブ(REPTO)、油圧ポンプ用のサイドマウントドライブなど、便利なオプションが用意されています。エンジンブレーキが必要な機械には、圧縮開放ブレーキのオプションや、一体型の排気スロットルを利用することができます。
QSG12が採用しているDPF-SCR超クリーン後処理システムは、水平方向、垂直方向ともに複数の構成が可能なモジュラー方式を採用しているため、各機器の設置スペースに容易に対応することができます。
QSG12ミディアムボアエンジンは、QSX15ビッグボアエンジンを完全に補完し、Tier4 最終/ステージIVに対応する675hp(503 kW)までカミンズのヘビーデューティー電力製品を拡大します。これらの両エンジンは、類似したDPF-SCR後処理技術を共に採用しています。