5.9L vs. 6.7L: Który Cummins jest naprawdę lepszy?

• December 9, 2016
• Story By Mike McGlothlin

Kiedy po raz pierwszy pojawił się na scenie dla Dodge Rams z roku modelowego '07.5, 6.7L Cummins miał wiele do przeżycia. W końcu silnik 5.9L, który go zastąpił, był bardzo ceniony za swoją trwałość na milion mil, ogromny potencjał wydajności oraz niekończące się zasoby części zamiennych i wsparcia technicznego. Na szczęście, ponad 40 procent elementów wewnętrznych silnika 6.7L zostało przeniesionych z silnika 5.9L, a układ wtryskowy pozostał praktycznie taki sam.

Części 5.9L Cummins z wtryskiem common-rail były produkowane w latach 2003-2007 i wyposażone w turbinę o stałej geometrii. Pod koniec swojej działalności osiągnął moc 325 KM i moment obrotowy 610 lb-ft, wraz z 359 ci pojemności skokowej pochodzącej z otworu 4,02 cala i skoku 4,72 cala. 6,7L Cummins rozpoczął swoją działalność w roku modelowym 2007.5 dla ciężarówek Ram z mocą 350 KM i momentem obrotowym 650 lb-ft. Zastosowano w nim turbosprężarkę o zmiennej geometrii i średnicy otworu 4,21 cala oraz skoku 4,88 cala, z 408,2 ci pojemności skokowej.

Jednakże, jeśli chodzi o urządzenia kontroli emisji, 6,7L będzie obciążony pełną gamą – coś, o czym właściciele 5,9L nie wiedzieli absolutnie nic. Całkowicie nowy, 6.7L Cummins przyszedł z recyrkulacji spalin (EGR) i filtr cząstek stałych (DPF). W modelach Rams z roku 2013 do tej mieszanki dodano układ selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), który jako część układu oczyszczania spalin wymagał stosowania płynu do spryskiwania spalin (DEF) w celu zmniejszenia emisji NOx.

A teraz zaczynają się kompromisy! Ze względu na wyżej wymienione elementy kontroli emisji, zużycie paliwa w ciężarówkach wyposażonych w silnik 6.7L jest zauważalnie niższe, podobnie jak ich ogólna niezawodność. Jednak zastosowanie w silniku 6.7L turbosprężarki o zmiennej geometrii sprawia, że jest on znacznie bardziej elastyczny niż silnik 5.9L przy niskich obrotach, nie wspominając o tym, że posiada on bardzo skuteczną funkcję hamulca wydechowego. Większa objętość skokowa silnika 6.7L pomaga również w wytworzeniu znacznie większego momentu obrotowego, co jest idealnym rozwiązaniem dla właścicieli ciężarówek, którzy spędzają dużo czasu podczepieni do przyczepy.

Pomimo, że wielu ludzi nadal wierzy, że czcigodny silnik 5.9L jest ostateczną, najlepszą wersją silnika Cummins, wielu z nich zaakceptowało fakt, że silnik 6.7L jest w zasadzie większą, lepszą wersją silnika 5.9L. Ale, czy 6.7L jest rzeczywiście lepszym silnikiem? Aby spróbować rozstrzygnąć ten podział 50/50, poniżej przedstawiamy mocne i słabe strony każdego z silników.

*FYI: Przy tak wielu wersjach 5.9L (12-zaworowy z wtryskiem mechanicznym, 24-zaworowy z wtryskiem elektrycznym, 24-zaworowy z wtryskiem common-rail), koncentrujemy się na ostatniej wersji 5.9L produkowanym na potrzeby tego artykułu: 24-zaworowej wersji z wtryskiem common-rail produkowanej w latach 2003-2007.

TWARDE FAKTY

	5.9L Cummins Specs	6.7L Cummins Specs
DISPLACEMENT	359ci	408.2ci
BORE	4.02 cale	4.21 cale
STROKE	4.72 cale	4.88 cali
COMPRESSION RATIO	17.2:1	17.3:1
SYSTEM INŻYNIERII	Bosch high-pressure common-rail	Bosch highwysokociśnieniowy common-rail
INDUKCJA	Holset HE341 (’03-’04) lub HE351CW (’04.5-’07) turbosprężarka o stałej geometrii	Holset HE351VE turbosprężarka o zmiennej geometrii
FAKTORYCZNA MOC KM	325 KM (2005-2007)	350 KM (2007.5-2012), 385 KM (2013-2016)
FAKTORYCZNY MOMENT OBROTOWY	610 lb-ft (2005-2007)	650 lb-ft (2007.5-2012), 850 lb-ft (2013-2014), 865 lb-ft (2015), 900 lb-ft (2016)

Wysokociśnieniowy Common-Rail

5.9L silniki Cummins zbudowane w latach 2003-2007 i wszystkie silniki 6,7L wykorzystują wysokociśnieniowy układ paliwowy typu common-rail. W sercu układu znajduje się pompa wtryskowa Bosch CP3, która jest odpowiedzialna za wytworzenie ciśnienia paliwa przekraczającego 23 000 psi, a następnie utrzymanie tego ciśnienia. Podobno wersja CP3, w której pracuje silnik 6,7 l, ma większe przepływy, ale nigdy nie udało nam się tego potwierdzić (nawet Bosch zgadza się, że to tylko pogłoski).

Podane przez firmę Bosch dane dotyczące silników 5.9L i 6.7L CP3 wskazują, że pompa zapewnia przepływ od 180 do 185 lph przy 3 500 obr/min. Jednak system common-rail w silniku 6.7L Cummins posiada szynę paliwową, przewody zasilające szynę paliwową, przewody wtryskiwaczy i przewody krzyżowe, które są o 50% większe niż w silniku 5.9L. Ponieważ układ wtryskowy 6.7L pracuje pod nieco wyższym ciśnieniem niż układ 5.9L, stosowany jest zawór nadciśnieniowy o dodatkowym ciśnieniu 3000 psi.

Podobne wtryskiwacze

Ponieważ wtryskiwacze stosowane w silnikach 5.9L i 6.7L Cummins wydają się podobne wymiarami, wersja używana w 6.7L jest zaprojektowana i oceniona dla wyższego ciśnienia (a także wymaga niższego napięcia do ich obsługi).

W przeciwieństwie do wtryskiwaczy 5.9L, jednostki używane w 6.7L są zaprogramowane do ECM każdej konkretnej ciężarówki, a wtryskiwacze nie mogą być zamienione na różne cylindry (co było możliwe w 5.9L).

Turbo o stałej geometrii (5.9L)

Dla porównania stock vs. stock turbo, Holset HE351CW znaleziony w '04.5-’07 5.9L Cummins mills jest zdecydowanie prostszy i mniej zaawansowany technologicznie niż to, co zdobi 6.7L.

He351CW posiada 58mm koło kompresora (wzbudnik), 58mm koło turbiny (wzbudnik), posiada wewnętrzną zasuwę wastegate i jest bardzo trwały, tak długo jak nie jest poddawany regularnemu doładowaniu 45 psi lub więcej. Jednakże, jej konstrukcja o stałej geometrii oznacza, że nie da się obejść opóźnienia turbo przy niskich obrotach.

Turbo o zmiennej geometrii (6.7L)

Dobra reakcja przy każdej prędkości silnika jest dobrym sposobem na opisanie tego, co zapewniają turbosprężarki o zmiennej geometrii, a Holset HE351VE dla 6.7L Cummins nie jest wyjątkiem. Turbina ta posiada 60mm koło kompresora (wzbudnik), jest pozbawiona wastegate i posiada technologię zmiennych dysz Holseta. Poprzez zmianę przepływu spalin przez koło turbiny (poprzez dysze), turbo może działać jak mniejsza jednostka przy niższych obrotach silnika (aby pomóc w reakcji), a następnie działać jak znacznie większe turbo przy wyższych obrotach. To efektywnie oferuje optymalną wydajność w każdym punkcie pasma mocy silnika, od biegu jałowego do czerwonej linii.

Pomimo, że HE351VE brzmi jak najlepsze z obu światów, ma pewne problemy z niezawodnością. Problemy HE351VE nie są stracone dla żadnego turbo o zmiennej geometrii: węgiel, sadza i koks po stronie turbiny utrudniają działanie dysz (tj. powodują ich zablokowanie). Jeśli dysze utkną w pozycji otwartej, masz laggy ciężarówkę, dopóki obrotomierz nie pokaże odpowiedniej ilości obrotów na minutę. Jeśli są zamknięte, jeździsz ciężarówką, która jest naprawdę użyteczna tylko przy niższych obrotach. Jest powszechnie wiadomo wśród właścicieli 6.7L, że najlepszym sposobem na uniknięcie skończenia z zacinającym się turbo jest pozostawienie hamulca wydechowego włączonego przez cały czas (co ćwiczy dysze).

Funkcja hamulca wydechowego (6.7L)

To prawda, powiedzieliśmy hamulec wydechowy. Technicznie rzecz biorąc, jest to hamulec turbo, a konstrukcja o zmiennej geometrii dysz HE351VE może być wykorzystana do uzyskania znacznej siły hamowania, co pozwala na znaczne zmniejszenie zużycia hamulców roboczych ciężarówki. Poprzez zmianę położenia dysz w celu uzyskania większej restrykcji, 8000 funtowy Ram '07.5 może zostać spowolniony zaskakująco szybko.

Jeśli chodzi o dział hamulców wydechowych we wszystkich nowszych ciężarówkach (włączając ’11-prezentowane Fordy i ’11-prezentowane GM’s), Holset HE351VE nie ma sobie równych w swojej zdolności do spowalniania pojazdu. Aby przejść do sedna, agresywna i skuteczna funkcja hamulca wydechowego HE351VE sprawia, że Rams z silnikiem 6.7L jest maszyną do holowania.

Awarie układu emisji spalin (5.9L Exempt)

Podczas gdy akronimy takie jak „EGR” i „DPF” były obcym językiem dla właścicieli 5.9L (chyba, że liczysz katalizator), właściciele 6.7L są świadomi tego, jak one działają i wielu z nich doświadczyło zacinającego się zaworu EGR (z powodu nagromadzenia węgla i sadzy) lub zatkanego filtra DPF.

Zabrudzony, zacinający się zawór EGR jest pokazany tutaj i zauważymy, że Cummins określa, że konieczne jest czyszczenie zaworu EGR (i chłodnicy EGR) co 67 500 mil w celu utrzymania bezproblemowej funkcjonalności. Silnik 5.9L zdecydowanie ma przewagę w tej kategorii ze względu na brak urządzeń do emisji spalin w całym okresie produkcji.

Pęknięta uszczelka głowicy (6.7L)

Dzięki zwiększonemu skokowi w stosunku do silnika 5.9L (4,88 cala w porównaniu do 4,72 cala), silnik 6.7L wytwarza znacznie większy moment obrotowy przy niskich obrotach, zwłaszcza w połączeniu z wyżej wymienioną turbosprężarką o zmiennej geometrii. Niestety, oznacza to większe ciśnienie w cylindrach, co jest głównym winowajcą zaskakująco częstego problemu w przypadku silnika 6.7L: awarii uszczelki głowicy. Brak powierzchni uszczelniającej pomiędzy cylindrami a płaszczem wodnym (z powodu większego otworu w 6.7L) jest również winny częstym scenariuszom pękających uszczelek głowicy.

Silniki, które holują regularnie są znane z podnoszenia głowicy w pobliżu znaku 200,000 mil, podczas gdy zmodyfikowane silniki zazwyczaj jeden znacznie wcześniej. Dla porównania, awarie uszczelek głowicy były rzadkością w silnikach 5.9L Cummins, a nawet widzieliśmy właścicieli 12-zaworowych silników 5.9L, którzy dokręcali fabryczne śruby głowicy, dodawali złożone systemy turbosprężarek i robili doładowanie 100 psi bez doświadczania problemu z uszczelką głowicy.

Solidna podstawa

Niemal dekadę po rozpoczęciu produkcji, blok 6.7L stał się preferowaną podstawą w sportach motorowych z silnikami wysokoprężnymi – głównie ze względu na syjamską konstrukcję otworu cylindra i przewagę objętościową, jaką zapewnia.

W górnym segmencie wyścigów ciężarówek i drag racing, kilka firm dodaje tuleje do cylindrów, górną płytę (aby zapobiec zniekształceniu górnych otworów cylindrów) i zwiększa skok korby. Bloki 6.7L poddane tego typu obróbce zazwyczaj kończą się na 390 calach sześciennych całkowitej objętości skokowej, produkują od 1800 do 3000 KM i robią to w bardzo niezawodny sposób.

5.9L Pros & Cons

PROS:

• 325hp/610 lb-ft stock (2005-2007 model years)
• Turbo o stałej geometrii jest bardziej niezawodne niż jednostka o zmiennej geometrii 6.7L o zmiennej geometrii
• Brak wyposażenia do emisji spalin innego niż katalizator
• Większa powierzchnia uszczelniająca + mniejsze ciśnienie w cylindrze niż w 6.7L (moment obrotowy) = mniej awarii uszczelek głowicy

Konsekwencje:

• Mniejsza pojemność skokowa (359ci) skutkująca mniejszym momentem obrotowym w niskim zakresie obrotów
• Mniej kostek oznacza, że trudniej jest zapalić większe turbo
• Turbo o stałej geometrii jest bardziej lagodne niż jednostka o zmiennej geometrii w 6.7L’s variable geometry unit
• Niższe ciśnienie, mniejsza szyna paliwowa i przewody wtryskowe w systemie common-rail

6.7L Pros & Cons

PROS:

• Większa objętość skokowa i dłuższy skok niż w przypadku 5.9L oznacza większy moment obrotowy na niskim końcu i lepszą zdolność do napędzania większego turbo
• 350 KM do 385 KM (w zależności od roku modelu i skrzyni biegów)
• 650 lb-ft do 900 lb-ft momentu obrotowego (w zależności od roku modelu i skrzyni biegów)
• Turbo o zmiennej geometrii jest bardzo czułe (brak opóźnień) i zawiera hamulec turbo
• Wyższe ciśnienie, większa szyna paliwowa i przewody wtryskowe w systemie common-rail

KONS:

• Dużo bardziej podatne na awarię uszczelki głowicy
• Turbo o zmiennej geometrii jest mniej niezawodne niż jednostka o stałej geometrii 5.9L’s fixed geometry unit
• EGR system is prone to failure
• DPF is prone to failure
• SCR system adds a failure point (’13+ trucks)