在1970-1994年,堅(jiān)固可靠的底特律柴油(Detroit Diesel戴姆勒北美旗下品牌)的71/92系列二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曾經(jīng)是消防部門的頭號(hào)所選,而在1995年到2010年,卡特彼勒和康明斯和底特律均加入了發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)但底特律60系列仍然是最熱門的發(fā)動(dòng)機(jī)選擇。
但在2010年后,卡特彼勒離開了公路發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng),市場(chǎng)上僅剩下戴姆勒旗下的底特律主打的DD13/DD16以及康明斯的L9,X12,X15,雖然兩款發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng),但康明斯銷量遠(yuǎn)超了底特律。作為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者,Spartan和皮爾斯在2020年6月開始提供PACCAR MX-13作為選擇。
2022年,隨著戴姆勒底特律柴油改變戰(zhàn)略優(yōu)先提供西星和福萊納卡車,底特律于2020年7月宣布2021年12月之后不再向第三方市場(chǎng)公路客車和消防車提供發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品,市場(chǎng)上剩下了康明斯和PACCAR MX-13 。
康明斯目前主打康明斯L9,X12,X15三款發(fā)動(dòng)機(jī),從450馬力到605馬力,考慮到需要符合EPA最新標(biāo)準(zhǔn),全數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)均采用了EGR(廢氣再循環(huán)),DOC(柴油氧化催化劑),DPF(柴油碳微粒濾清器)以及需要尿素溶液的SCR(選擇性催化還原)。康明斯為了減少在執(zhí)勤DPF再生的機(jī)率(要知道,DPF再生尾氣溫度極高,對(duì)火場(chǎng)十分危險(xiǎn))而特意加裝了DPF再生控制系統(tǒng),可以提前對(duì)DPF進(jìn)行再生清潔。
PACCAR MX-13僅提供510馬力
定制排氣系統(tǒng)還標(biāo)配了發(fā)動(dòng)機(jī)排氣釋壓閥以利用排氣壓力配合緩速器輔助空氣剎車,以減少剎車系統(tǒng)磨耗。
而在變速器方面,北美消防車均采用艾利遜(Allison)行星齒輪帶有液力變矩器自動(dòng)變速器,艾利遜從1970年代開始就向消防車市場(chǎng)提供自動(dòng)變速器,從2檔,3檔一直發(fā)展到90年代4檔,2000年代5檔,2006年開始6檔設(shè)計(jì)。
艾利遜(Allison)EVS™為消防市場(chǎng)提供的應(yīng)急車輛專用變速器系列,其包括了更強(qiáng)勁的轉(zhuǎn)速換擋,更強(qiáng)勁的緩速器設(shè)置以應(yīng)對(duì)消防車輛的實(shí)際操作應(yīng)用,但重型定制底盤基礎(chǔ)還是基于4000 EVS, 4500 EVS, 4700 EVS, 4800 EVS, 4850 EVS。
變速器控制面板
與手動(dòng)變速器相比,自動(dòng)變速器能讓消防人員更加專注與路面狀況以及降低他們對(duì)換擋問(wèn)題困擾,因?yàn)樗麄儽仨氁宰羁焖俣鹊竭_(dá)火場(chǎng)。
與AMT變速器相比,艾利遜變速器帶有液力變矩器可以實(shí)現(xiàn)不間斷動(dòng)力換擋,以具備讓搭載沉重設(shè)備的消防車具備更好的性能。
水泵驅(qū)動(dòng):
北美消防水泵驅(qū)動(dòng)有3種設(shè)計(jì),包括發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),變速器PTO驅(qū)動(dòng),以及傳動(dòng)軸分開式驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)(需要將變速器掛入D(前進(jìn)檔))。
發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng):
發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主要式用于大流量工業(yè)消防車,其取力器直接通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪驅(qū)動(dòng)這樣不會(huì)受限于變速器或者傳動(dòng)軸損失部分動(dòng)力,例如下圖的Ferrara 大流量車型搭載US Fire Pump的達(dá)到6250加侖(23658.82升),而經(jīng)過(guò)加壓后達(dá)到12500加侖(47317.65升)的流量。
變速器PTO驅(qū)動(dòng):
舊款艾利遜變速器PTO亦需要掛入D(前進(jìn)擋)才能激活水泵,而新的無(wú)需掛入前進(jìn)擋,僅需按下Mode選項(xiàng)Power Take-Off就可以激活水泵。
在2021年開始,艾利遜升級(jí)了全新PTO設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)1:1傳動(dòng),意味著發(fā)動(dòng)機(jī)可以605馬力輸入,PTO亦會(huì)605馬力輸出,北美主流為1500加侖(5678.118L升)的水泵意味著大約325馬力輸出。
傳動(dòng)軸分開式驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì):
這軸設(shè)計(jì)是通過(guò)一個(gè)機(jī)械裝置將傳動(dòng)軸分開,前半段傳動(dòng)軸與后半段傳動(dòng)軸斷開以驅(qū)動(dòng)水泵。其通過(guò)一個(gè)中轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn),中轉(zhuǎn)器帶有一個(gè)換檔叉,以結(jié)合不同齒輪以實(shí)現(xiàn)行駛或者驅(qū)動(dòng)水泵。
為了配合變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的巨大熱量, 巨無(wú)霸散熱器亦是必備選擇,其尺寸達(dá)到(1,396平方英寸 /9,006 平方厘米),以確保動(dòng)力系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間在高輸出功率下運(yùn)行,而Ferrara消防車甚至提供(2000平方英寸/12903.2 平方厘米)的巨無(wú)霸散熱器以達(dá)到大流量消防車散熱需求。
電動(dòng)消防車:
隨著進(jìn)一步發(fā)展,電動(dòng)消防車也提上了日程,豪士科旗下的皮爾斯和REV Group旗下的Spartan開推出電動(dòng)消防車系列,以符合環(huán)保需求。
PIERCE ® VOLTERRA™ 電動(dòng)消防車平臺(tái):
皮爾斯VOLTERRA™系列消防車采用了豪士科獲得專利的并聯(lián)電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng),其中包括了:
1.電動(dòng)無(wú)級(jí)變速器(EMIVT)配合500千瓦(670馬力)永磁同步電機(jī)
2.150千瓦時(shí)集成車載電池
3.電動(dòng)水泵驅(qū)動(dòng),以驅(qū)動(dòng)高達(dá)2000加侖(7 570.82357 )水流量水泵
4.康明斯X15 605馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及180千瓦快充系統(tǒng)
在消防站充電
發(fā)動(dòng)機(jī)充電
SPARTAN ®Vector™電動(dòng)消防車平臺(tái)
SPARTAN ®Vector™采用了來(lái)自BAE系統(tǒng)公司的全新混合動(dòng)力系統(tǒng),以及東芝提供的電池,其中包括:
1.電動(dòng)無(wú)級(jí)變速器(EMIVT)配合500千瓦(670馬力)永磁同步電機(jī)
2.400千瓦時(shí)集成車載電池
2.電動(dòng)水泵驅(qū)動(dòng),以驅(qū)動(dòng)高達(dá)2000加侖(7 570.82357 )水流量水泵
3.康明斯X15 605馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及250千瓦快充系統(tǒng)
與盧森堡亞RT消防車采用小發(fā)動(dòng)機(jī)不同,北美皮爾斯和Spartan均選用北美最大馬力的公路發(fā)動(dòng)機(jī)康明斯X15 605馬力型號(hào),因?yàn)榭紤]到制造商不想出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)虧電現(xiàn)象,目前兩家制造商甚至尋求比605馬力更大馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)!
電驅(qū)動(dòng)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì):
1:加速快,考慮到電機(jī)起步扭力大,兩款消防車產(chǎn)品加速度均達(dá)到ARFF機(jī)場(chǎng)消防車標(biāo)準(zhǔn)。
2:低排放和噪聲,在電池足夠電量下,發(fā)動(dòng)機(jī)不參與工作,因此處于熄火狀態(tài)。
3:更快響應(yīng)速度,傳統(tǒng)消防車您需要花掉至少10秒-15秒啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),而電驅(qū)動(dòng)可以2秒鐘內(nèi)起步。
4:泵啟動(dòng)速度更快,傳統(tǒng)消防車需要花45秒到60秒啟動(dòng)水泵,而電驅(qū)動(dòng)水泵可以即可啟動(dòng)。
無(wú)論歐式消防車還是美式消防車,其DNA就是幫助消防人員執(zhí)行救援任務(wù)和解救群眾,我呼吁大家見到消防車出動(dòng)就禮讓出通道,讓他們快速通過(guò),因?yàn)橐苍S是一條條生命在等待營(yíng)救。