排放合规仍然是新发动机设计的关键驱动因素，特别是在美国Tier 4 Final和欧盟Stage IV全面生效的情况下。随着后处理系统和组件的增加以满足这些规定，发动机包的尺寸通常会增加，这使得oem将其集成到机械设备中更具挑战性。
然而，随着发动机制造商一直在开发新的符合排放标准的发动机，他们也利用这一机会来解决其他功能，包括包装尺寸。
对于其在EIMA 2014上推出的新FARMotion引擎(了解更多(12021268)， SAME DEUTZ-FAHR希望创造一款不仅仅满足Tier 4 Final排放法规的发动机。该公司还希望满足农业行业的需求，提供一个单发动机平台，可用于50至100千瓦的拖拉机，并满足Tier 1至Tier 4 Final的排放法规。same DEUTZ-FAHR的FARMotion运营平台集团研发引擎系统经理Manlio Mattei表示:“这有助于拖拉机制造商在全球范围内提供相同的车辆平台，涵盖广泛的排放法规，具有相同的引擎盖下概念和高度的组件标准化。”
SAME DEUTZ-FAHR能够实现设计更紧凑的发动机，部分原因是其简单的废气后处理系统，不需要柴油颗粒过滤器(DPF)。Mattei表示，在气门系统和废气再循环(EGR)系统设计方面的创新也帮助公司创造了更紧凑的发动机。
除了它的尺寸，引擎的模块化设计概念也有助于简化集成。Mattei表示，这款发动机与前作1000系列共享相同的车辆接口，后者是一级至三级发动机，目前用于监管较宽松市场的拖拉机。具有相同的接口可以确保在必要时轻松过渡到Tier 4 Final。
现在和未来的排放合规
Hatz于去年年初发布了4H50TIC发动机(产品信息(11298319)，以满足未来以及当前的排放法规。Hatz Diesel的公共关系和营销经理Fabian Ottmann表示，公司之所以选择为发动机开发水冷技术，是因为随着排放法规在未来变得更加严格，目前的风冷技术将很难达到合规水平。
此外，Ottmann表示，该公司正在寻求开发一种突破性的发动机概念，将在高达56千瓦(74马力)的功率级别中设定一个新的基准。他解释说，该公司于1978年推出的2至4缸发动机的前身，在重量和尺寸上无法与市场上的其他发动机相比，该公司希望创造出一款能够与同类发动机竞争的发动机。
“与竞争对手的发动机相比，我们希望拥有一款更小、更轻的发动机，”奥托曼说。为了做到这一点，该公司选择使用小型化概念，使发动机比竞争对手的发动机轻90公斤。除了减轻重量外，这种小型化还为oem提供了更小、更容易集成到机器中的发动机。“作为裁员的一个积极的副作用，CO的数量相当大2由于需要熔化、铸造和加工的原材料更少，因此已经节省了排放和能源，”Ottmann补充道。
体积缩小，以及将涡轮增压器与高精度喷射系统相结合，有助于消除对DPF的需求。此外，Hatz还采用了高效的中冷器，优化了EGR路径和混合喷嘴，使废气均匀分布到发动机的四个气缸。奥特曼说，使用所有这些技术可以将燃烧过程中的颗粒物减少到最低限度。它们还使发动机有可能提供燃油效率的好处;Ottmann表示，该发动机在较宽的负载和转速范围内的能耗不超过240加仑/千瓦，而在最佳状态下的能耗为210加仑/千瓦。
4H50TIC发动机凭借其小型化和燃油效率优势，获得2015年欧洲GreenTec奖提名(了解更多, 12020954)。它目前是该奖项的前三名入围作品之一，获奖者将于5月公布。
只在需要的时候使用技术
为紧凑型设备设计的珀金斯404F-E22TA (产品信息(12027880)具有高压共轨系统，以满足Tier 4 Final排放法规。帕金斯发动机有限公司市场经理Oliver Lythgoe表示，这是该公司首次在这种尺寸的发动机上使用共轨技术，因为它不需要达到以前的排放水平。帕金斯已经在许多大型发动机模型上使用了这项技术，因此在如何使用和应用它方面已经有了丰富的经验，Lythgoe表示，这对确保性能和耐用性很重要。他说:“重要的不是原料，而是你如何混合配方。”
除了有利于符合排放标准外，共轨系统还有助于用户获得发动机的最佳性能。Perkins Engines有限公司400系列产品经理David Kidder解释说:“当安装在机器上时，我们发现比现有型号的燃油消耗提高了20%。”此外，共轨系统使Perkins简化了后处理系统，因此只使用柴油氧化催化剂(DOC)，无需定期维修颗粒过滤器。基德尔说:“这对紧凑型设备尤其重要。”
去除微粒过滤器使发动机体积更紧凑，因此更容易集成到机械中。较小的包装尺寸使机器设计具有良好的安全性和紧密的转弯能力。尽管体积较小，基德尔表示，该发动机能够提供高达50千瓦的额定功率。
引擎与世界其他地方的引擎具有相同的连接点，这一事实也有助于集成。基德尔说:“我们的客户可以使用一种机器设计，尽管它针对不同的地区使用不同的引擎。”
帕金斯将在其位于佐治亚州格里芬的工厂生产404F-E22TA。基德尔表示，该公司的战略是在客户所在地建厂，为客户提供更短的物流路线和更稳定的货币基础，而如果在其他地方生产发动机，他们可能无法获得这些优势。
目前，北美是发动机的主要市场，因为它的设计符合排放要求。Lythgoe表示，虽然欧洲的法规类似，但所需减排技术的功率范围要小得多——欧洲为50 - 75马力，而美国为25 - 75马力。他说，未来5 - 10年内，包括欧洲和中国在内的更多发动机市场将出现，因为它们的排放水平接近美国。
