今年在美国弗吉尼亚州布恩市举行的农业进步展上，“Tier 4”和“SCR”等相对较新的术语正在被讨论。从某种意义上说，它们是新的，因为许多设备用户可能只听说过有关为满足即将出台的排放法规而必须进行更改的传言。对于设备工程师来说，这并不新鲜:在整个活动的不同地点，凯斯IH等原始设备制造商展示了他们满足法规的策略。
凯斯IH北美大马力拖拉机市场经理Tom Dean表示:“符合排放标准的动力一直是研发的主要重点。“这是一个不断发展的过程，以确保我们达到排放标准，同时仍然优化发动机性能。”
今年早些时候，凯斯IH宣布其Tier 4 Interim(也称为Tier 4A)战略将包括冷却废气再循环(EGR)和选择性催化还原(SCR)。其方法包括用于中、重型发动机(大于100马力)拖拉机的SCR系统和用于轻型发动机(小于100马力)的EGR系统。
今年夏天，在Case IH位于伊利诺伊州伯尔里奇(Burr Ridge)的历史悠久的工程中心，农场记者们有机会一睹将采用这些减排技术(尤其是SCR)的机器的先机。布恩的农民们亲眼看到了它们。
从2011年1月开始，所有发动机在174马力以上的非公路车辆将被要求符合美国环保署规定的Tier 4临时排放标准。第4级法规要求在第3级要求的基础上，颗粒物至少减少90%，氮氧化物最多减少50%。“对于设计工程师来说，这是一种权衡，”Case IH的培训经理利奥·博斯(Leo Bose)说。“如果没有某种类型的尾气后处理系统，任何柴油发动机都不可能同时满足PM和NOx标准。如果希望发动机减少颗粒物，就会增加NOx，需要使用SCR。为了减少汽缸内的NOx，颗粒物质增加，EGR开始发挥作用。”
Case IH将在小型拖拉机上使用EGR技术，因为小型拖拉机在农村生活方式消费者中很受欢迎，与大马力设备相比，小型拖拉机的使用强度较低。
EGR不需要额外的流体，并将废气返回到发动机。这些系统需要一个柴油颗粒过滤器(DPF)和一个更大的冷却包，因为进入发动机的热废气会增加25 - 30%。
经过验证的可控硅发动机系列
对于大马力拖拉机，Case IH及其发动机合作伙伴FPT Powertrain Technologies认为，与EGR系统相比，SCR可以提供更长的使用间隔、更低的燃料消耗和更广泛的燃料兼容性。FPT帮助欧洲率先推出了SCR系统，在欧洲，FPT驱动的、配备SCR的卡车已经行驶了超过2000万英里。作为对CNH品牌承诺的一部分，FPT在Burr Ridge安装了发动机测试单元，使其能够在现场对性能和排放进行全面评估。
三个成熟的发动机系列——6.7升、8.7升和12.9升发动机——为2011款Case IH Steiger和Magnum大马力拖拉机提供动力。
Dean表示:“这些是我们正在推进的发动机系列。“他们与IH病例有相当长的历史。它们不是全新的引擎，但从符合Tier 4A标准的角度来看，它们是全新的。”
除了Case IH SCR技术，六缸24气门Tier 4 Interim发动机还融合了技术创新，包括全电子高压燃油系统和传统的Case IH横流设计方法，以优化冷却性能。
凯斯IH表示，通过处理燃烧后的废气，其发动机的性能和燃油效率更好，因为SCR系统与发动机分开工作。在SCR系统中，发动机废气经过催化室，在那里被喷洒无毒、无色、无味的尿素和纯净水混合物，即柴油排气液(DEF)。当混合物与热废气结合时，它将废气分解为水蒸气和氮气。
Dean表示:“由于SCR后处理系统与主发动机的功能是分开的，因此它不会影响发动机的性能，并使发动机发挥出最佳性能。”“在大马力应用中，该系统运行更凉爽、更安静，并且延长了使用间隔，因为燃烧后的过程保留了发动机油的物理性质，从而减少了维护。”
工程师们一致认为，从2014年开始，需要一种形式的SCR来满足更严格的Tier 4 Final标准。“我们希望为客户提供的不仅仅是短期的解决方案，”Dean说。2011年采用SCR技术使Case IH能够继续专注于开发下一代设备。”
大多数2010年重型公路卡车和许多2011年越野设备制造商现在都需要DEF，该产品已经在卡车站和大多数农业投入供应商处有售。从案例IH, DEF可散装以及大手提袋，55加仑。鼓和2.5加仑。壶。一个DEF迷你散装手提袋可装275加仑，例如，平均使用量的马格南拖拉机每年将使用一个手提袋。
马格南拖拉机的聚氨酯DEF油箱位于油箱的前面，可以从地面上加油。一个18到20加仑的罐子里装着DEF，里面有一个加热元件防止结冰。
阵容中最大的
凯斯IH系列中最强大的拖拉机是施泰格，发动机峰值马力从390到660不等。该系列包括三种型号(350、400和450)，可在行垄作物所需的窄轮踏设置中配置，以及三种宽框架型号(500、550和600)，用于处理大型工具。
为Case IH的Steiger四轮驱动拖拉机提供动力的是2006年推出的12.9升发动机。低于500马力，发动机使用一个涡轮增压器与电子高压单元喷油器。在500马力以上，发动机采用了新的两级涡轮增压器与共轨燃油系统。次级涡轮增压器为主涡轮增压器提供了更大的升力，这有助于保持最大扭矩上升并确保最大功率。
为了匹配产生的扭矩，Case IH为Steiger 550和600拖拉机配备了5.5英寸的重型拖拉机。轴和18螺栓轮毂和车轮。
施泰格450、500、550和600可用于Case IH Quadtrac配置，该配置采用独立的四轨道正驱动系统，以最大限度地降低地面压力，减少压实并提高牵引力。
不仅仅是一张干净的脸
Case IH意识到，大多数农民不会购买基于排放控制能力的拖拉机。它的工程师也在努力提高舒适度。
新的Steiger驾驶室是根据生产商焦点小组的反馈而设计的，其功能是作为现场办公室。施泰格拖拉机具有独特的40度右转座椅，为操作人员提供了符合人体工程学的视野，可以看到拖拉机的前方，同时还可以监控后面安装的执行器，以帮助最大限度地减少颈部疲劳。使用凯斯IH先进农业系统(AFS) AccuGuide自动导航系统，处于旋转位置的操作人员可以更容易地监控拖拉机后面的执行器。
几个驾驶室控制装置被重新安置在驾驶室顶盖的右上角，而最常用的功能则包含在新的多控扶手控制台中，将所有重要的拖拉机操作整合到一个易于操作的控制器中。多控扶手可控制多达8个液压遥控阀，移位功能和自动排尾功能。行尾按钮允许操作符通过按下按钮将实现从一次传递的结束转移到下一次传递的开始。
新型施泰格拖拉机可配备113 gpm的平行流量液压系统，以适应大型播种机和播种机，这需要更高的液压流量来保持精度。
Case IH还增加了燃料箱容量，为施泰格配备了更大的燃料箱，最高可达470加仑。钢制燃料箱内置在拖拉机框架内，这增加了强度，并将损坏的风险降至最低。
大瓶酒更凉快
Case IH还重新设计了马格南235和340车型的引擎盖、前环绕框架和冷却系统，这两款车型目前使用8.7升发动机(马格南180到225将继续使用6.7升发动机)。
为了在新magnum中处理更高马力的发动机，重新设计的冷却包提供了更好的效率。拖拉机上通常有四个不同的冷却装置，分别是散热器、液压系统、空调和涡轮增压器。
凯斯IH公司马格南拖拉机市场经理约翰•伯恩克表示:“当你把这些东西堆在一起时，需要很大的马力才能把空气从包装中拉出来。”“因此，对于马力最高的马格南拖拉机，我们将四个冷却单元中的三个分开。这需要更少的马力来冷却，并留下更多的电力来完成工作。”
