Beim Wechsel zu Erdgasmotoren sind viele verschiedene Aspekte zu berücksichtigen. Sicherheit hat für Motoren- und Fahrzeughersteller, Vertriebs- und Transportunternehmen und Endanwender absolute Priorität.

Erdgasmotoren sind eine sichere Technologie

Erdgasmotoren und Dieselmotoren haben relativ ähnliche Architekturen. Das jahrzehntelange Wissen, das Cummins Inc. in der Konstruktion von Verbrennungsmotoren angesammelt hat, hilft bei der Entwicklung sicherer, zuverlässiger Erdgasmotoren. Daher sind viele häufige Sicherheitsaspekte bekannt und haben gut dokumentierte Lösungen, wie z. B. die Vermeidung von Vorzündungsereignissen im Zylinder.

In einigen Punkten ist Erdgas sicherer als flüssige Brennstoffe. Wenn im Motorraum ein Leck auftritt, verliert Erdgas tendenziell schneller, während flüssige Kraftstoffe Motorteile beschichten oder Pucken bilden können. Ausgetretener Diesel oder Benzin kann zu Löschzündungen führen, wobei Erdgas entweder bereits in konzentrationsarmen Mengen vorhanden oder bereits vorhanden ist, da es nicht für die Zündung leitender Natur ist. Zusätzlich zu Erdgas gibt es weitere alternative vergleichbare Kraftstoffe, die sich inzwischen großer Beliebtheit eneignen.

Mit Erdgasfahrzeugen können Fahrer sicher sein

Komprimierte Erdgasfahrzeuge (CNG) lagern ihren Kraftstoff in stabilen Gaszylindern unter hohem Druck. Hohe Lagerdrücke ermöglichen die Lagerung von mehr Kraftstoff in demselben Zylinder und erweitern die Reichweite des Fahrzeugs. Diese Zylinder sind für die Sicherheit des Fahrzeugs von maßgeblicher Bedeutung und unterliegen strengen Konstruktionsnormen und Sicherheitsmargen. Komprimierte Erdgaszylinder (CNG) speichern Gas üblicherweise mit bis zu 3.600 psi. Sie müssen auch über Überdruckventile verfügen, die bei auftretenden Bedingungen gasfrei werden, um den Druck zu reduzieren. Weitere wichtige Sicherheitskomponenten sind ein Druckregler und ein Absperrventil. Ein Druckregler überwacht den Druck des Erdgases, der zum Motor gelangt. Das Hauptabsperrventil ermöglicht die Trennung des Kraftstoffsystems vom Motor. Diese Komponenten werden gründlich verifiziert und getestet, um die Sicherheit der eingebauten Fahrzeuge zu gewährleisten. Cummins hat ein neues Joint Venture namens Cummins Clean Fuel Technologies gegründet, um Erdgas-Lagertanks bereitzustellen.

Erdgas ist leichter als Luft und kann sich in die Atmosphäre leiten. Um schwere Schäden in den Tanks zu vermeiden, sind die meisten Kraftstoffzufuhrsysteme robust konstruiert, falls Es zu Fahrzeugunfällen kommen sollte. CNG-Tanks müssen Säureexpositions- und Drop-Tests in horizontalen, vertikalen und 45-Grad-Winkeln bestehen. Sie müssen auch einen Durchdringungstest bestehen, bei dem sie mit einem Schützengebüchse ohne sich daraus ergebende Tank-Ausfälle schüsse verlangt werden. Schließlich müssen alle CNG-Zylinder in einem Dauerbetriebstemperaturbereich von -40 ⁰F bis 185 ⁰F getestet und zertifiziert werden.

Erdgas-Kraftstoffsysteme müssen leckagefrei sein. Regelmäßige Inspektionen und Wartung sind unerlässlich, um Leckagen zu vermeiden. Die zulässige Gesamtgewichtung (GVWR) bestimmt die Wartungsintervalle der Tanks. Wenn die Zahl mehr als 10.000 lbs. beträgt, findet die Inspektion mindestens alle 12 Monate statt. Wenn das Gesamtgewicht dann kleiner oder gleich 10.000 lbs ist, beträgt das Inspektionsintervall drei Jahre (36 Monate) oder alle 36.000 Meilen. CNG-Zylinder haben eine eingeschränkte Nutzungsdauer von 15 bis 20 Jahren und können nicht über ihre Nutzungsdauer hinaus requalifiziert werden.

Dies sind einige der vielen bewährten Praktiken, die in Sicherheitsstandards aufgeführt sind, wie z. B. der Standard der National Fire Protection Association 52. Tankhersteller geben außerdem Anweisungen, um Schäden am Zylinder zu vermeiden. Zu einigen dieser Anweisungen gehört, dass Sie die Zylinder nicht ziehen oder aufschrauben und beim Transport die Ventile, Anschlüsse und Rohrleitungen schützen müssen.

Top 5 Sicherheitsdesignelemente für CNG-Wartungsanlagen

CNG ist größtenteils Methan (CH4) mit geringen Mengen an anderen Kohlenwasserstoffen. Es ist leichter als Luft, sodass er im Falle einer Freigabe zur Decke der Wartungsanlage aufsteigt und sich schnell abscheidet, anstatt sich auf oder in der Nähe des Bodens wie flüssige Kraftstoffdämpfe abzustreuen. Sollten Konzentrationen von 5 % bis 15 % des Erdgasvolumens auf eine Zündquelle gestoßen sein, kann das Gas gezündet werden, mit potenziell schwerwiegenden Ergebnissen. Laut dem US-Energieministerium ist diese Konzentration aufgrund der Fähigkeit von Erdgas, sich schnell abzustreuen, in der Praxis jedoch selten zu sehen. Um potenzielle Sicherheitsgefahren zu vermeiden, benötigen Einrichtungen für erdgasbetriebene Fahrzeuge jedoch spezifische Sicherheitsmaßnahmen.

1. Die Belüftung muss für einen ausreichenden Luftstrom sorgen, um die Konzentration von freigesetzten Gasen zu reduzieren und gleichzeitig Gas aus der Struktur zu entlüften.
2. Pfade der Abkühlung müssen kontrolliert werden, um zu verhindern, dass freigesetztes Gas in ungeschützte Bereiche der Struktur gelangt.
3. Die Raumheizung muss gemäß den Richtlinien so gestaltet werden, dass offene Feuerflammen oder heiße Oberflächen keine Zündquelle liefern.
4. Elektrische Verkabelung und Ausrüstung müssen so installiert werden, dass sie aufgrund von Funkenzündung keine Zündung liefern. Die Ausrüstung selbst kann so konstruiert werden, dass sie "explosionssicher" ist.
5. Methanerkennungs- und -steuerungssysteme und Alarme müssen vor gefährlichen Erdgaskonzentrationen schützen, indem sie das Personal im Gebäude alarmieren und potenzielle elektrische Zündquellen deaktivieren.

Die Koordinatoren von Local Clean Cities sind eine ausgezeichnete Ressource für Flotten und Facility Maintenance Manager, die Fragen zu Sicherheitsmaßnahmen haben oder Hilfe beim Zugang zu ihren Anlagen benötigen. Besuchen Sie cleancities.energy.gov, um einen lokalen Koordinator für Clean Cities zu finden.

Letztlich kann die Verwendung von Erdgas in der Transportindustrie ein sicherer Kraftstoff sein. Dies ist eine Ergänzung zu den vielen Vorteilen der Verwendung von Erdgasmotoren. Daher sind Erdgasfahrzeuge dank der Bewährten Praktiken und der Nutzung intelligenter Sicherheitsfunktionen sauber, sicher und zuverlässig.

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Im Rahmen der Bemühungen von Cummins, seine Kunden und Mitarbeiter von Cummins Inc. an die beiden neuen Erdgasgeneratoren C175N6B und C200N6B heranzuführen, gibt Cummins dieses Interview gerne mit Akshay Suresh, dem leitenden Fertigungsingenieur im Cummins-Werk in Fridley, Minnesota (USA), teilen.
Hier erfahren Sie mehr über diese Produkte.

1. Was war Ihre Lieblingsbeschäftigung bei der Arbeit an C175N6B und C200N6B?

Ich bin sehr begeistert von den neuen Segmenten und dem Geschäft, das wir mit diesen beiden neuen Generatoranlagen erreichen werden. Unser vorheriges Produktangebot nutzte einen viel größeren Motor, was zu einem größeren Produkt führte, und es gibt mehrere Vorteile bei der Erweiterung unserer Produktangebote. Mit unseren Produkten aus Fridley, einschließlich dieser beiden neuen Gasgeneratorsätze, erfüllen wir die Anforderungen unserer Kunden. Neben der Betreuung unserer Kunden sind wir bestrebt, unsere Gemeinden auch durch unsere Arbeit zu bedienen. Wir freuen uns darauf, mehr Stellenangebote zu schaffen und weiterhin mit unseren Gemeinden auf verschiedene Weise zusammen zu arbeiten, wie z. B. unser Community Involvement Team.

2. Wie wirkt sich das auf das Fertigungsteam aus, wenn neue Produkte entwickelt werden?

Im Allgemeinen beginnt es damit, dass das Ingenieurteam einen Prototyp erstellt. Anschließend werden das Fertigungsteam und das funktionsübergreifende Projektteam aufgefordert, über die Durchführbarkeit des neuen Produkts zu sprechen. Wir müssen lernen, ob es dem Fertigungsteam möglich wäre, das neue Produkt in unseren Werksleitungen zu bauen. Wir ermitteln, ob zusätzliche Schulungen, Komponenten und Werkzeuge für das Fertigungsteam erforderlich sind. Sobald wir uns auf die Durchführbarkeit einigen, gehen wir zum Bau von Beta-Einheiten, die Testeinheiten sind, um zu sehen, wie diese neuen Generatoren in unsere Werksleitungen passen. Es folgen eine Validierung der Baufähigkeit und umfangreiche Qualitätskontrollen. Während des gesamten Prozesses der Identifizierung und Validierung potenzieller Entwicklungen stellen unsere Teams sicher, dass unsere Produkte sicher und zuverlässig für unsere Mitarbeiter und Kunden sind.

3. Mit welchem Wort würden Sie die neuen C175N6B und C200N6B beschreiben?

"Effizient." Das Cummins-Team hat an der Erstellung von C175N6B und C200N6B mit einem 8,9-Liter-Motor gearbeitet, der in unserer Branche bis zu diesem Datum unvergleichliche Leistungsdichten hat. Diese beiden neuen Generatoranlagen sind nicht nur effizient im Fußabdruck, sondern auch in ihrer Wartung. Mit ihren Erdgasmotoren benötigen sie weniger Kraftstoffeinfüllstreichungen und eignen sich besser für Gebiete mit einer höheren Population. Unser PowerCommand® 2.3 bietet eine automatische Fernsteuerung auch für unsere Kunden.

Die Cummins C175N6B und C200N6B verwenden einen 8,9-Liter-QSJ8.9G-Motor mit Erdgas als Kraftstoff. Mit diesen beiden Knotenpunkten bietet der QSJ8.9G die höchste Leistungsdichte unter den Erdgasgeneratoranlagenprodukten der Branche. Cummins setzt sich mit unserer führenden Technologie, unserem Fachwissen und unserem Engagement dafür ein, die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen. Klicken Sie hier, wenn Sie mehr darüber lesen möchten, was unser Produktbesitzer über diese neuen Gasgeneratoranlagen teilen wollte.

Anfragen zu diesem Produkt richten Sie bitte an Ihren örtlichen Cummins-Vertriebsmitarbeiter.
 

Seit über 30 Jahren werden im Columbus Mid-Range Engine Plant (CMEP) schwere Dieselmotoren für Pickups gebaut und mit einem Rostschutzmittel beschichtet. Im Jahr 2021 wurde diese Beschichtung abgeschafft, wodurch die Herstellung des beliebten Motors umweltfreundlicher wurde.

Trotz der Optik eines ausgeklügelten Dieselmotors von Cummins Inc. war es bei den Lackiermotoren nicht immer so, dass es schneidig aussieht, im coolen Stil und beim Blinken war. Da die häufigste Materialquelle für den Bau eines Motors in der Vergangenheit Grauguss war, mussten alle unsere Motorenmodelle mit einer Rostschutzbeschichtung versehen werden, um Korrosion zu vermeiden. Die Beschichtung trug zur verlängerten Lebensdauer eines Motors, seiner Komponenten und der allgemeinen Langlebigkeit bei.

Die Lackierung bietet zwar Schutz und sieht für manche auch gut aus, ist aber mit hohen Umweltkosten verbunden - von massiven Wasser- und Chemikalienabfällen über einen erhöhten Energieverbrauch und Erdgasausstoß bis hin zu Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC). Die Verantwortlichen für Nachhaltigkeit sowie die Produktions- und Servicetechniker des Werks erkannten die Fortschritte bei der Materialvielfalt des 6,7-Liter-Motors und führten eine Bewertung ihres Beschichtungsprozesses durch.

Im Rahmen ihrer Bewertung im Jahr 2020 bestätigten die Ingenieure, dass die Motoren durch den Verzicht auf die Beschichtung nicht übermäßiger Korrosion ausgesetzt werden und die gleiche Qualität, Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit ohne Umweltauswirkungen gewährleistet wird.

Tatsächlich waren weniger als 10 Komponenten von Oxidation bedroht. Dank des technologischen Fortschritts werden die meisten Motoren heute aus einer Vielzahl von Materialien gebaut, von Aluminium bis zu Gusseisen und hier und da auch aus zusammengesetzten Materialien. Im Laufe der Zeit hat sich der 6,7-Liter-Motor weiterentwickelt, und mit ihm auch seine Bauteile. Da die meisten Teile und Oberflächen des Motors durch die Entwicklung des Motors im Laufe der Zeit nicht beeinträchtigt werden, lag es auf der Hand, den Beschichtungsprozess zu eliminieren. Für die Komponenten, die anfällig für Oxidation waren, fanden die Ingenieure nachhaltigere Methoden, wie die Pulverbeschichtung vor der Endmontage, um diese Teile vor potenzieller Belastung zu schützen. Nur wenige Bauteile erhalten heute noch eine Rostschutzbeschichtung.

Die Ingenieure entwickelten eine Strategie, um VOC aus dem Beschichtungsbetrieb zu eliminieren, Treibhausgasemissionen (THG), den Wasserverbrauch und die Abfallproduktion zu reduzieren und alle Verpackungskunststoffe zu recyceln.

Hier sind die wichtigsten Möglichkeiten, den Beschichtungsprozess zu entfernen und die Nachhaltigkeit bei der Herstellung des 6,7-Liter-Dieselmotors zu erhöhen.

Reduzierter Wasserverbrauch und gefährliche Verschwendung

An einem Tag würde CMEP allein auf der Beschichtungsverarbeitungslinie zwischen 10.000 Gallonen und 14.000 Gallonen Wasser verbrauchen. Das Wasser aus dem beschichtungsbeschichteten Waschtank wurde mit drei verschiedenen Chemikalien gemischt, die den Motor gründlich gereinigt haben, um die Beschichtung im Laufe der Zeit vor einem Öltank zu schützen. Jährlich verwendete die Anlage durchschnittlich 23.500 Gallonen Chemikalien, um die Abdichtung der Motoren zu gewährleisten.

Für OEM, Flotten und Kunden, die ihren Anwendungsbereich drei Emissionen reduzieren, Umweltziele erreichen und strenge Nachhaltigkeitsvorschriften einhalten möchten, ist es wichtig zu wissen, dass Produkte nach den gleichen Umweltstandards hergestellt werden. Die Lackabscheidung reduziert die VOC, Feinstaub und den absoluten Wasserverbrauch von CMEP – die wichtigsten 2030 Ziele in der Umweltverträglichkeitsstrategie PLANET 2050 von Cummins – und ermöglicht es dem Werk, jährlich etwa 5 Millionen Gallonen Wasser einzusparen.

Reduzierte NOx-Emissionen

Sehen Sie sich an, dass der Betrieb eines industriellen Waschtanks, zwei Öfen und eines automatischen Sprühfahrzeugs einen erheblichen Anteil an Erdgas und Energie erfordert. Mit dem täglichen Einsatz dieser Werkzeuge war der Erdgasverbrauch erheblich. Erdgas ist zwar einer der umweltfreundlichsten fossilen Brennstoffe, da es sauberer verbrennt und 50 Prozent bis 60 Prozent weniger CO2 ausstößt als normales Öl, stößt aber dennoch kleine Mengen NOx aus.

Durch den Wegfall des Beschichtungsprozesses konnte der Erdgasverbrauch um 88 Prozent reduziert werden. Dies spart monatlich neun Millionen Gallonen Erdgas – das entspricht dem Strom eines durchschnittlichen Heims in den USA für 20 Jahre. Durch die Reduzierung des Erdgasverbrauchs auf der Lackieranlage entfallen NOx-Emissionen, was sowohl zu einer sauberen Anlage als auch zu einem sauberen Produkt beiträgt, mit wichtigen Kosteneinsparungen sowohl für den Kunden als auch für den Hersteller.

Geringerer Kunststoffverbrauch; vermehrtes Recycling von Materialien und Geräten

Nicht jede Komponente des 6,7-Liter-Motors erhielt die klare Beschichtung. Um diese Teile vor Overlack zu schützen, würden Werksarbeiter Einweg-Plastikbecher, Rollen aus Band, Aufkleber und andere kleine Plastikdeckel verwenden. Da weniger Komponenten und Teile des Motors abgedeckt werden müssen, kann die Anlage den größten Teil ihres Kunststoffs eliminieren, was oft Jahre dauern kann, bis sie zersetzt sind. Schätzungen gehen davon aus, dass das Werk fast 16.500 Pfund Abfall eliminiert hat.

Allein die Beschichtungslinie belegte fast 20.000 Quadratmeter Platz im Werk, was endlose Möglichkeiten zur Verwendung der Maschinen und des Materials ermöglicht hat. Mit dem Raum für neue Innovationen kann das Columbus Mittelklasse-Motorenwerk den 6,7-Liter-Motor für Pick-up-Kunden weiter verbessern.

Die Ausscheidung von Beschichtungen bei CMEP ist weithin erfolgreich. Während der 25. jährlichen Pollution Prevention Conference in Indiana erhielt das Werk 2022 den Indiana Governor's Award for Environmental Excellence.

Der Wegfall eines Beschichtungs- oder Lackierprozesses ist für andere Produktionsanlagen nicht immer praktikabel, aber die Führungskräfte der Columbus Mittelklasse-Motorenfabrik hoffen, dass andere Einrichtungen eigene Bewertungen durchführen werden, um zu ermitteln, ob Ausscheidung und erhöhte Nachhaltigkeit möglich sind. Das Jamestown Motorenwerk von Cummins hat 2013 Lack auf Wasserbasis implementiert, um VOC zu eliminieren. Andere Cummins-Werke wie das Motorenwerk in Rocky Mount prüfen derzeit die Umstellung auf Lack auf Wasserbasis.

CMEP stellt sauberer her, erfüllt die strengen EPA- und behördlichen Normen und produziert weiterhin den gleichen, langlebigen und legendären 6,7-Liter-Motor für Pick-up-Kunden.

So wie sich der 6,7-Liter-Turbodiesel-Motor im Laufe der Zeit mit neuen Innovationen und technologischen Fortschritten weiterentwickelt hat, werden sich auch Produktionsstätten für die Bedürfnisse der Gesellschaft und das Wohlergehen des Planeten weiterentwickeln.

Hier erfahren Sie mehr über die PLANET 2050-Strategie von Cummins.

Cummins Inc. freut sich, unseren Kunden zwei neue Erdgasgeneratoren, den C175N6B und C200N6B, vorzustellen. Diese Ergänzungen verwenden die gleiche QSJ8.9G-Motorplattform wie die Erdgasgeneratoren C125N6 und C150N6, die bei verschiedenen industriellen Anwendungen beliebt sind. In Nordamerika hat der Markt für Erdgasgeneratoren in den letzten Jahren immer mehr zugenommen. Umweltauflagen und der Komfort des einfachen Nachfüllens von Kraftstoff sind einige der Gründe, warum Kunden Erdgasgeneratoren anderen Kraftstoffarten vorziehen.

Wir haben Vijay Jayaprakash, Cummins Product Manager für <1MW Gas Generator Sets & G-Drive, eingeladen, um seine Erfahrungen bei Cummins zu besprechen und die beiden neuen Produkte vorzustellen.
 

1. Was war Ihre Rolle bei der Entwicklung von C175N6B und C200N6B?

Als Produktmanager habe ich umfangreiche Forschungen darüber durchgeführt, was die Bedürfnisse von Kunden und der Branche sind und wie Cummins diese Anforderungen erfüllen kann, indem ich enge Beziehungen zu den Kunden und dem Vertriebsteam aufgebaut habe. Unser Team hat viel Zeit und Mühe in die Erforschung und Entwicklung der richtigen Generatoren investiert, um die Leistung unseres bewährten und auf dem Markt anerkannten QSJ8.9G-Motors zu steigern. Mit diesen beiden neuen Produkten reicht die Produktpalette der QSJ8.9G-Motorgeneratoren von 125 kW bis 200 kW.

2. Wo sehen Sie die Verwendung dieser beiden neuen Produkte?

Ähnlich wie C125N6 und C150N6 werden C175N6B und C200N6B in Regierungsgebäuden, Wasserkläranlagen, Gesundheitseinrichtungen, Gewerbegebäuden, öffentlicher Infrastruktur und vielen mehr verwendet. Diese Produkte sind auch eine großartige Ergänzung für alle Bereiche, in denen eine Parallelschaltung von bereits bestehenden Stromsystemen erforderlich ist. Um mehr über Parallelisierung zu erfahren, klicken Sie hier.

Mit dem QSJ8.9G-Motor können C175N6B und C200N6B mit Erdgas betrieben werden, was sie für bevölkerungsreiche Gebiete und Städte besser geeignet macht. Weitere Informationen zu den Vorteilen von Erdgasgeneratoren finden Sie hier.

3. Was haben Sie bei der Arbeit an diesen neuen Produkten während der COVID-19-Pandemie in Ihrem Team gesehen, das dies möglich und erfolgreich gemacht hat?

Die Teamarbeit und das Engagement, das Produkt schneller auf den Markt zu bringen, haben dieses Projekt möglich gemacht. Obwohl es auf dem Weg dorthin einige Schwierigkeiten gab, bin ich wirklich dankbar, dass sich alle in den verschiedenen Teams im Werk, in der Technik, im Marketing und in vielen anderen Bereichen engagiert haben. Die Teammitglieder waren bereit, für Beta-Builds und Produkttests ins Büro/Werk zu kommen und flexibel zu arbeiten, um dieses Produkt erfolgreich für unsere Kunden zu liefern. Teamwork ist einer der Werte von Cummins, und unser Team hat darüber hinaus gezeigt, was Teamwork leisten kann. Immer aktiv.

4. Mit welchem Wort würden Sie die neuen 175 und 200 kW-Generatoranlagen beschreiben?

Leistung. C175N6B und C200N6B sind mit seinem 8,9-Liter-Motor die marktführenden Erdgasgeneratorprodukte in Bezug auf die Leistungsdichte. Bislang ist kein anderes Produkt in der Lage, diese Leistung auf kleinerem Raum zu erbringen, einschließlich des Schallpegels im 2 Gehäuse (73.6 (175kW) und 74.4 (200kW) dbA). Wir glauben, dass der C175N6B und der C200N6B den Markt verändern und unseren Kunden zuverlässige Energie liefern werden.

Cummins C175N6B und C200N6B verwenden einen 8,9-Liter-QSJ8.9G-Motor mit Erdgas als Kraftstoff. Mit diesen beiden Knotenpunkten bietet der QSJ8.9G die höchste Leistungsdichte unter den Erdgasgeneratoranlagenprodukten der Branche. Cummins setzt sich mit unserer führenden Technologie, unserem Fachwissen und unserem Engagement dafür ein, die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.