Emissionsvorschriften für Dieselmotoren, die bei vorgelagerten Öl- und Gasaktivitäten eingesetzt werden​​​​​​​

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Rapid progression of emission regulations in recent years, combined with regulatory variations across geographies made it more challenging to understand how these evolving regulations apply to engines used in the oil and gas industry. 

Dieser Artikel beschreibt zwei wichtige Abgasvorschriften für Dieselmotoren, die häufig bei vorgelagerten Öl- und Gasaktivitäten eingesetzt werden. These are the diesel engines often used in equipment such as cementers, blenders, mixers, mud pumps and frac rigs you would see in upstream oil and gas activities.

Environmental Protections Agency’s (EPA) Nonroad Exhaust Emission Standards

Most recently in the United States, the EPA's Tier 4 emission regulations have replaced the previous Tier 4 transitional, Tier 3 and Tier 2 regulations depending upon the engine range. For many of the upstream oil and gas activities, diesel engines now need to comply with the limits outlined in the EPA Nonroad Compression Ignition Exhaust Emission Standards.

The key focus of current Tier 4 emission standards, in comparison to Tier 3 and Tier 2, has been the reduction in nitrous oxides (NOx) and particulate matter (PM). 

Dazu gehören u.a.:

  • Diesel engines used in cementers, blenders, mixers and acidizing equipment often deliver 100 to 750 horsepower. These engines are required to comply with Tier 4 regulations since 2014 and 2015. These Tier 4 engines emit 90% less particulate matter than their Tier 3 versions. These engines also emit 85% less nitrous oxides compared to their Tier 3 versions.
  • Diesel engines used in frac rigs, electric power modules, mud pumps and some of the larger cementers and acidizing equipment often deliver over 750 horsepower. These engines were required to comply with Tier 4 regulations since 2015 and emit 85% less particulate matter than their Tier 2 versions. They also emit 45% less nitrous oxides compared to their Tier 2 versions.
Progression of EPA's Nonroad Exhaust Emission Standards over the last two decades
Progression of EPA's Nonroad Exhaust Emission Standards over the last two decades

With the most recent Tier 4 emission regulations, the U.S. EPA has also chosen to regulate the amount of sulfur within the diesel fuel used by these engines to 15 parts per million (ppm), a 97% decrease from the previous requirement of 500 ppm 

European Commission’s Non-road Mobile Machinery emission regulations

European Commission's Non-road Mobile Machinery (NRMM) emissions regulate many of the diesel and natural gas engines used in various upstream oil and gas activities. The European Commission, like the EPA, chose to focus on reducing the emission of carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and particulate matter with these regulations.

Stage V is the latest and the strictest tier of these regulations. Here are the key highlights of Stage V emissions with regards to upstream oil and gas applications:

European Commission's NRMM emission regulations drove dramatic decreases in the emission of harmful pollutants
European Commission's NRMM emission regulations drove dramatic decreases in the emission of harmful pollutants
  • Stage V diesel engines that produce a power output of 130 to 560 kW, often used within cementers, blenders and mixers, emit 40% less particulate matter in comparison to their Stage IV counterparts. They also emit over 90% less particulate matter and nitrous oxides in comparison to their Stage II counterparts.
  • Diesel engines that produce over 560 kW, often used in frac rigs, power modules, mud pumps and larger cementers, are also included in the scope of Stage V emissions. These engines' emissions were previously not regulated by Stage IV or Stage III regulations.
  • The other scope expansion introduced with Stage V is the inclusion of particle numbers for engines that produce 19 to 560 kW power. 

How are the EPA and European Commission’s engine emission regulations different?

The most recent emission regulations from the EPA and European Commission (EC) have many commonalities. They both focus on similar pollutants, carbon monoxide, hydrocarbons, nitrous oxides and particulate matter. They also have very similar target emission levels: 3.5 g/kW-hr of CO and 0.4 g/kW-hr of NOx emissions for larger high horsepower engines.

Comparison of emission requirements across selected exhaust emission regulations
Comparison of emission requirements across selected exhaust emission regulations

One key difference between the EPA and European Commission’s engine emission regulations is the particulate number introduced with Stage V by the European Commission; the EPA’s Tier 4 regulations don’t have the same criteria. 

There are several more regional and local emission regulations that could impact your oil and gas equipment. This article aimed to provide you the basics around the emission regulations; you can also reach out to your local Cummins partner to discuss emission topics specific to your location and application.

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Verweise:

  1. Update of Engine Categories, Emission Rates and Speciation Profiles for Tier-4 Nonroad Compression Ignition Engines (December 2017). U.S. Environmental Protection Agency [PDF file]. Retrieved from https://www.epa.gov/
  2. Non-Road mobile machinery emissions (September 2016). Regulation (EU) 2016/1628 of the European Parliament and of the Council [PDF file]. Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/

Gehen Sie mit dem Strom

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Aytek Yuksel – Cummins Inc

Aytek Yuksel

Aytek Yuksel ist der Content Marketing Leader bei Cummins Inc. mit schwerpunkt auf den Märkten für Power Systems. Aytek ist dem Unternehmen 2008 beigetreten. Seitdem war er in verschiedenen Marketingfunktionen tätig und bringt Ihnen nun die Erkenntnisse aus unseren Schlüsselmärkten, die von der Industrie bis zum Wohnungsmarkt reichen, näher. Aytek lebt mit seiner Frau und zwei Kindern in Minneapolis, Minnesota.

Vorteile von Dieselmotoren

Für eine "Always on"-Welt

Moderne Dieselmotoren gehören zu den kraftstoff- und energiesparendsten Optionen auf dem Markt, aber das sind nur die ersten Vorteile. Einige ihrer Vorteile sind sehr ausdrucksvoll. Seit hundert Jahren zünden Menschen einen Dieselmotor an, um in den Arbeitstag zu starten. Aber die Umweltbelastung dieser Wirtschaft unterliegt nun steigenden Vorschriften. Innovative Abgasnachbehandlungssysteme und hochmoderne Technik ermöglichen es den Besitzern, mit Netto-Null-Emissionen zu arbeiten und den Betrieb mit Biodieselmischungen zu erweitern. Dies befasst sich mit den größten Nachteilen des Diesels, seiner Umweltbelastung, und ermöglicht es, diesen Kraftstoff als Teil der Energieversorgung der Zukunft zu nutzen.

Schauen wir uns die vier wichtigsten Vorteile der modernen Dieselmotoren an.

Vorteil 1: Kraftstoffverbrauch von Dieselfahrzeugen

Dieselfahrzeuge können mit einer einzigen Gallone Kraftstoff 20% bis 35% weiter fahren als Benzinfahrzeuge ähnlicher Größe. Der Vergleich des Kraftstoffverbrauchs von Diesel mit Biodiesel zeigt auch, dass Diesel mit niedrigem Schwefelgehalt die bessere Wahl sein kann. So ist insbesondere B100-Biodiesel nach Angaben des US Department of Energy Alternative Fuels Data Center etwa 7 % weniger effizient als Diesel. Allerdings ist B20-Biodiesel in Bezug auf seine potenzielle Kraftstoffeffizienz ungefähr gleichwertig zu normalem Diesel.

Wie hoch ist die Kraftstoffeffizienz von Diesel? Ein von The Motley Fool durchgeführter begrenzter Vergleich von Personenkraftwagen ergab, dass Diesel auf der Autobahn 29 % effizienter ist und in der Stadt 24 % effizienter. Für Nutzfahrzeuge, ist Diesel die beste Option in Gebieten ohne Erdgas- oder Wasserstoffinfrastruktur, und selbst in diesen Gebieten kann Diesel immer noch bevorzugt werden.

Vorteil 2: Dieselmotoren sind weniger wartungsintensiv

Wenn Sie sich fragen, ob Dieselmotoren mehr Probleme haben, lautet die Antwort, dass sie weniger Probleme haben. Ein Dieselmotor besteht aus weniger Teilen als ein Benzinmotor, was bedeutet, dass weniger Komponenten kaputt gehen oder repariert werden müssen. Ein Beispiel: Dieselmotoren haben keine Zündkerzen. Dadurch ist weniger Platz für elektrische Ausfälle und der Bedarf an Wartung und Instandhaltung durch den Besitzer sinkt. Es wird weniger Abfall produziert und es werden Kosten gespart!

Was ist das Hauptproblem bei Dieselmotoren? In den meisten Fällen ist es Überhitzung. Dieselmotoren sind leistungsstark und werden unter allen Umweltbedingungen stark beansprucht. Aber mit ein wenig regelmäßiger Wartung sind die modernen Dieselmotoren von Cummins Inc. jeder Herausforderung gewachsen.

Vorteil 3: Dieselmotoren sorgen für hohes Drehmoment

Was sind die Leistungsvorteile eines Dieselmotors? Dieselmotoren bieten ein besseres Beschleunigungs-, Schlepp- und Transportpotenzial als ihre Benzin-Gegenstücke. Das liegt daran, dass bei einem Dieselmotor der Kolben bis zum oberen Ende des Zylinders aufsteigt, während er bei einem Benzinmotor kurz davor stehen bleibt. Dieselmotoren komprimieren schneller mehr Luft und liefern mehr Leistung, um die Arbeit zu erledigen Merkmale wie ein Turbolader sorgen dafür, dass dem Dieselmotor zusätzliche Luft zugeführt wird, so dass er auch mehr Pferdestärken liefern kann. Cummins konzentriert sich auf Turbolader für mittlere und schwere Dieselmotoren, um die Effizienz zu verbessern und Kosteneinsparungen zu erzielen.

Vorteil 4: Dieselmotoren haben eine lange Lebenserwartung

Dieselmotoren sind robust gebaut, um hohe Kompression und harte Arbeit zu bewältigen. Das bedeutet auch, dass sie lange halten. Wir bei Cummins setzen uns dafür ein, dass unsere Motoren lange halten und die Besitzer weniger Wartungsaufwand haben. Vereinfachte Abgasnachbehandlung, längere Ölablassintervalle und wartungsfreie Filter sind nur einige der Merkmale unserer Dieselmotorenpalette. Diese Innovationen bedeuten eine bessere laufende Finanzlage, während sie gleichzeitig das wichtige Geschäft des Transports von Gütern und Personen von ihrem Standort zum Zielort gewährleisten.

Cummins liefert leistungsstarken, zuverlässigen und nachhaltigen Diesel

Ist ein Dieselmotor besser für die Wirtschaft? Aus vielen Perspektiven ja. Diesel ist eine bekannte und tief verwurzelte Technologie auf Höfen, Baustellen, Straßen und Bahnstrecken der ganzen Welt. Da alle diese und andere Wirtschaftssektoren Maßnahmen ergreifen, um die Emissionsvorschriften zu erfüllen, muss der Diesel nicht aus der Diskussion verschwinden.a1> Die Abgasnachbehandlungssysteme von Cummins können Dieselabgase in Stickstoffgas und Wasserdampf umwandeln, so dass der Dieselmotor seine Funktion als Antriebsmotor beibehalten kann, ohne dass man sich Gedanken über die Umweltbelastung und die Einhaltung von Vorschriften machen muss.

Im Jahr 1919 gründete Clessie Lyle Cummins die Firma Cummins, um seine Vision eines verbesserten Dieselmotors zu verwirklichen. Seitdem haben wir nie aufgehört, die Grenzen des Möglichen zu verschieben, von der Innovation von sauberem Diesel bis hin zu alternativen Kraftstoffen wie Erdgas und Wasserstoff.

Die Vorteile von Dieselmotoren sind viele, und Cummins möchte Ihnen helfen, das Beste aus ihnen zu machen. Erfahren Sie mehr über die Anwendung unserer Motoren in verschiedenen Branchen oder finden Sie einen Händlerstandort in Ihrer Nähe für Service oder Support.
 

Häufig gestellte Fragen zu Dieselmotoren

Sattelschlepper mit Sonnenuntergang auf der Straße

Das Thema fortschrittliche Dieselmotoren kann schnell überwältigend technisch werden und eine einfache Frage in eine tiefgehende Analyse verwandeln. Unser Cummins-Team möchte diese und die umliegenden Themen so verständlich wie möglich machen. Deshalb haben wir diese Seite mit den häufigsten Fragen zusammengestellt, die uns zu modernen Dieselmotoren gestellt wurden.

Wie sieht es mit der Lebensdauer eines Dieselmotors aus?

Dieselmotoren sind robuste Maschinen mit einer längeren Lebensdauer, als man erwarten würde. Die Lebensdauer eines durchschnittlichen Dieselmotors liegt zwischen 400.000 Meilen und 1.000.000 Meilen, während die durchschnittliche Lebensdauer eines Gasmotors bei etwa 200.000 Meilen liegt. Warum ist das so? Dieselmotoren sind anders konzipiert als Benzinmotoren, d. h. sie haben mehr Platz im Motor, damit sich mehr Öl bewegt. Dies ermöglicht einen längeren Betrieb der Motorkomponenten auf optimalem Niveau. Weitere Schlüsselfaktoren für die Langlebigkeit von Dieselmotoren sind ihr Gesamtdesign und ihre Anwendungsmöglichkeiten im Vergleich zu anderen Motoren.

Wie diagnostiziert man Probleme mit Dieselmotoren?

Probleme mit Dieselmotoren können die Langlebigkeit erheblich beeinträchtigen. Es gibt eine Reihe von Problemen mit Dieselmotoren, auf die Sie im normalen Betrieb stoßen können. Die genaueste Methode zur Diagnose von Motorproblemen besteht darin, den Motorhersteller zu kontaktieren, um einen Einblick in die Lösungen zu erhalten. Darüber hinaus finden Sie hier einige häufige Probleme mit Dieselmotoren.

  • Schwarzer Rauch: Schwarzer Rauch ist ein häufiges Merkmal der alten Lokomotivmotoren und ein deutliches Zeichen für ein ernsthaftes Problem mit Ihrem Dieselmotor. Es gibt mehrere Ursachen für schwarzen Rauch, wie eine defekte Einspritzpumpe, ein defektes AGR-Ventil oder etwas so Einfaches wie niedrige Betriebstemperaturen. Die Reinigung des Belüftungssystems ist ein guter erster Schritt zur Bekämpfung dieses Problems, aber letztendlich sollten Sie einen Fachmann zu Rate ziehen.
  • Startschwierigkeiten: Kalte Bedingungen führen bei Dieselmotoren häufig zu Startschwierigkeiten. Das Wetter ist nur ein Auslöser, der dazu führt, dass der Motor schwer anspringt. Ein schweres Starten oder Nichtstarten kann durch defekte Zündkerzen, eine defekte Batterie oder ein Problem mit dem Treibstoff-System verursacht werden, um nur einige Beispiele zu nennen.
  • Kontaminierter Kraftstoff: Aufgrund seiner höheren Viskosität hat Dieselkraftstoff eine höhere Wahrscheinlichkeit, sich zu verunreinigen. Wasser, Ruß und andere Ablagerungen sind häufige Kraftstoffverunreinigungen. Das Auftanken ist eine einfache Lösung, aber wenn Sie dieses Problem nicht früh genug feststellen können, müssen Sie den Motor zu einem Fachmann bringen, um repariert zu werden.

Diese Probleme und Lösungen für Dieselmotoren lassen sich nur schwer selbst beheben. Wann immer Sie ein ernsthaftes Problem mit dem Motor erkennen, sollten Sie ihn zu einem Fachmann bringen oder sich an den Hersteller wenden. Motoren können repariert werden, aber nur richtig von Fachleuten. Wenn Sie sich auf einen Fachmann verlassen möchten, sollten Sie sich mit all Ihren Dieselmotorproblemen an Cummins wenden. Unsere Motoren und unser Service sind die besten ihrer Klasse.

Wie oft sollte ein Dieselmotor gewartet werden?

Je nach Leistung des Motors variiert die Anzahl der Wartungsanforderungen. Eine sichere Maßnahme wäre es, einen Dieselmotor alle sechs Monate warten zu lassen. Zumindest sollte er einmal im Jahr überprüft werden, um sicherzustellen, dass alles in Ordnung ist. Dies ist keine konkrete Regel, da die Art des Dieselmotors und sein Einsatzzweck einen erheblichen Einfluss darauf haben, wie oft er gewartet werden muss. Das Wartungshandbuch von Cummins ist eine hervorragende Ressource, die Wartungspläne auf der Grundlage des Produkttyps enthält.

Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Wartung eines Dieselmotors ist die Variation. Ein Fernverkehrs-Lkw, der täglich mehrere hundert Kilometer zurücklegt, benötigt beispielsweise einen ganz anderen Service bzw. eine andere Wartung als ein Pkw mit Dieselmotor, der nur einmal alle sechs Monate gewartet werden muss.

Ein weiteres Beispiel für eine solche Variation sind Bergbau-Lkws. Sie transportieren Amazonasladungen fast den ganzen Tag über Wochen und Monate in sehr schmutzigen Umgebungen, so dass sich ihr Wartungs- und Instandhaltungsbedarf ebenfalls stark von dem eines Fernlastwagens oder eines alltäglichen Nutzfahrzeugs unterscheiden würde.

Wer stellt die meisten Dieselmotoren der Welt her?

Wir können Ihnen einen Tipp geben: Sie lesen gerade einen ihrer Blogs. Unser eigenes talentiertes Team bei Cummins ist einer der weltweit führenden Hersteller von Dieselmotoren. 2018 lieferte Cummins die meisten Dieselmotoren der Klasse 8. In diesem Jahr wurden 309.701 Dieselmotoren in Lkws der Klasse 8 eingesetzt, und Cummins war für 38,3 % davon verantwortlich.

Welche Arten von Dieselmotoren gibt es?

Dieselmotortypen werden meist nach ihrer Größe unterschieden. Es gibt drei Typen: kleine, mittlere und große Dieselmotoren.

  • Klein: Kleine Dieselmotoren haben eine Leistung von höchstens 288 horsepower. Auch hier handelt es sich entweder um Direkteinspritzer, Reihen-, Vier- oder Sechszylindermotoren. Aufgrund ihrer relativen Größe und Leistung sind sie am häufigsten in kleineren Lastwagen oder Autos zu finden. Von den drei Typen ist dies der am häufigsten hergestellte Dieselmotor.
  • Mittelgroß: Mittelgroße Dieselmotoren sind ein weiterer Schritt gegenüber kleinen Motoren. Sie können bis zu 1.000 horsepower erzeugen. Einige V-8- und V-12-Motoren gehören zu dieser Gruppe. Dieser Motortyp wird häufig in schweren Lastkraftwagen eingesetzt.
  • Groß: Auf dieser Stufe geht es um ernsthafte Leistung. Große Dieselmotoren werden zum Antrieb von Zügen, Schiffen und anderen großen Fahrzeugen oder Geräten verwendet. Sie sind mit über 1.000 horsepower im Einsatz.

Sind moderne Dieselmotoren umweltfreundlich?

Dieselmotoren sind zwar dafür bekannt, dass sie während des Betriebs Abgase und Ruß ausstoßen, aber sie sind sauberer, als Sie vielleicht denken. Ein positives Resultat der EPA-Vorschriften (Environmental Protection Agency) ist, dass Dieselmotoren heute sauberer sind als je zuvor.. Dank der Herstellung gesünderer und effizienterer Motoren könnten sie 30 Jahre oder länger halten. Zwar arbeitet kein Verbrennungsmotor (ICE) zu 100% sauber, aber das Konzept des sauberen Diesels ist bei Unternehmen wie Cummins schon seit einiger Zeit in Arbeit. ist nur eine Möglichkeit, um sauberere Alternativen zu schaffen. Wie alle anderen Motorenhersteller auch, zertifiziert Cummins nur Motoren, die den vorgeschriebenen, von der EPA (oder einer anderen lokalen Regulierungsbehörde) zugelassenen Kraftstoffen entsprechen.

Was sind die Nachteile von Dieselmotoren?

Bevor wir auf die Nachteile von Dieselmotoren eingehen, halten wir es für wichtig, zunächst einige der Vorteile zu erläutern. Die beiden wichtigsten Vorteile sind, dass Dieselmotoren langlebiger und zuverlässiger sind als Benzinmotoren. Sie benötigen keine Zündkerzen, um den Kraftstoff zu entzünden. Dieselmotoren sind außerdem sparsamer als Benzinmotoren. Daher werden Dieselmotoren in Fahrzeugen, Maschinen und anderen Projekten eingesetzt, bei denen Benzinmotoren die Aufgaben schlichtweg nicht bewältigen könnten.

Ein wesentlicher Nachteil des Dieselmotors, den die meisten Menschen mit ihm in Verbindung bringen, ist seine Umweltbelastung. Die EPA erklärt: „Die Emissionen von Dieselmotoren tragen zur Bildung von bodennahem Ozon bei, das Pflanzen, Bäume und andere Vegetation schädigt. Auch entsteht saurer Regen, der Böden, Seen und Flüsse angreift und über Wasser, Produkte, Fleisch und Fisch in die menschliche Nahrungskette gelangt." Aus diesem Grund arbeitet Cummins ständig an neuen Initiativen, um eine sauberere Zukunft für Dieselmotoren zu schaffen.

Auch wenn Dieselmotoren unter bestimmten Umständen die bevorzugte Option sind, gibt es immer noch einige Nachteile bei ihrem Einsatz. Zum einen sind Dieselmotoren im Durchschnitt teurer als Benzinmotoren. Oben haben wir erwähnt, dass diese Motoren mehr als 30 Jahre halten können. Das bedeutet, dass diese Motoren länger und härter arbeiten als ihre Wettbewerber, was wiederum zu kostspieligen Wartungsarbeiten führt, um sie in gutem Zustand zu halten.

Die Vor- und Nachteile von Benzin- und Dieselmotoren hängen mehr oder weniger von den Bedürfnissen des Einzelnen oder der Organisation in der Praxis ab. Für Großbetriebe ist es in den meisten Fällen notwendig, über große Dieselmotoren zu verfügen. In jedem Fall stellt die Zusammenarbeit mit einem Hersteller wie Cummins sicher, dass Sie den besten Motor für Ihre Bedürfnisse erhalten.

Können Dieselmotoren mit erneuerbarem Diesel betrieben werden?

Eine einfachere Antwort auf diese Frage wäre, sie so zu formulieren: „Können Dieselmotoren mit erneuerbarem Diesel betrieben werden?" In diesem Fall ja. Erneuerbarer Diesel ist für den Einsatz in Dieselmotoren geeignet. Wir haben die Kompatibilität mit ausgewählten erneuerbaren Dieselkraftstoffen für unsere B6.7 und L9 Motoren angekündigt. Diese Art von Kraftstoff ist ein ausgezeichneter Schritt in die richtige Richtung, um die mit der Verwendung von Diesel verbundenen Nachteile zu bekämpfen.

Cummins: Diesel zu neuen Leistungsgrenzen bringen

Wir sind immer auf der Suche nach Möglichkeiten, das Beste aus unseren Produkten herauszuholen Wir wissen, dass es viele Optionen für Dieselmotoren gibt, aber keinem anderen Hersteller wird mehr Vertrauen entgegengebracht als unserem Team bei Cummins.

Kontaktieren Sie uns noch heute und erfahren Sie, was wir Ihnen alles bieten können.

Bürogebäude von Cummins

Cummins Inc.

Cummins, ein weltweit führendes Unternehmen in der Energietechnik, ist ein Konzern mit sich ergänzenden Geschäftsbereichen, die ein breites Portfolio an Stromversorgungslösungen entwickeln, herstellen, vertreiben und warten. Die Produkte des Unternehmens reichen von integrierten Verbrennungs-, Elektro- und Hybridantriebslösungen bis hin zu Komponenten wie Filtration, Abgasnachbehandlung, Turbolader, Kraftstoffsysteme, Steuerungssysteme, Luftaufbereitungssysteme, automatisierte Getriebe, Stromerzeugungssysteme, Microgrid-Steuerungen, Batterien, Elektrolyseure und Brennstoffzellenprodukte.

Sicherheitshinweise zu Erdgasmotoren und -fahrzeugen

Erdgasfahrzeug

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

Erdgasmotoren sind eine sichere Technologie

Erdgasmotoren und Dieselmotoren haben eine relativ ähnliche Architektur. Das jahrzehntelange Wissen, das Cummins Inc. bei der Konstruktion von Verbrennungsmotoren gesammelt hat, hilft bei der Entwicklung sicherer, zuverlässiger Erdgasmotoren. Daher sind viele allgemeine Sicherheitsaspekte bekannt und haben gut dokumentierte Lösungen, wie zum Beispiel die Vermeidung von Vorzündungen im Zylinder.

In mancher Hinsicht ist Erdgas sicherer als flüssige Kraftstoffe. Wenn ein Leck im Motorraum auftritt, tendiert Erdgas dazu, sich schneller zu verflüchtigen, während flüssige Kraftstoffe Motorteile überziehen oder Pfützen bilden können. Ausgelaufener Diesel oder Benzin kann zu Bränden führen, während Erdgas entweder bereits verschwunden ist oder in so geringen Konzentrationen vorliegt, dass es sich nicht entzünden kann. Neben Erdgas gibt es weitere alternative, vergleichbare Kraftstoffe, die sich zunehmender Akzeptanz erfreuen.

Erdgasfahrzeuge bieten den Fahrern Sicherheit

Fahrzeuge mit komprimiertem Erdgas (CNG) lagern ihren Kraftstoff in robusten Gaszylindern unter hohem Druck. Der hohe Lagerdruck ermöglicht es, mehr Kraftstoff in einem Zylinder zu speichern und so die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen. Diese Zylinder sind entscheidend für die Sicherheit des Fahrzeugs und unterliegen strengen Konstruktionsnormen und Sicherheitsanforderungen. Zylinder für komprimiertes Erdgas (CNG) sind in der Regel für die Speicherung von Gas mit einem Druck von bis zu 3.600 psi ausgelegt. Außerdem müssen sie mit Überdruckventilen ausgestattet sein, die bei abnormalen Bedingungen einen Teil des Gases ablassen, um den Druck zu verringern. Weitere wichtige Sicherheitskomponenten sind ein Druckregler und ein Absperrventil. Ein Druckregler überwacht den Druck des Erdgases, das in den Motor gelangt. Das Hauptabsperrventil ermöglicht die Isolierung des Kraftstoffsystems vom Motor. Diese Komponenten werden gründlich überprüft und getestet, um die Sicherheit der Fahrzeuge zu gewährleisten. Cummins hat ein neues Joint Venture namens Cummins Clean Fuel Technologies gegründet, um Erdgastanks anzubieten.

Erdgas ist leichter als Luft und kann sich in die Atmosphäre entlüften. Um schwere Schäden in den Tanks zu vermeiden, sind die meisten Kraftstoffversorgungssysteme für den Fall von Fahrzeugunfällen sehr robust ausgelegt. CNG-Tanks müssen Säureexposition und Tropftests in horizontalen, vertikalen und 45-Grad-Winkeln bestehen. Außerdem müssen sie einen Durchdringungstest bestehen, bei dem mit einem Gewehr auf sie geschossen werden muss, ohne dass der Tank zerbricht Schließlich müssen alle CNG-Zylinder für einen kontinuierlichen Betriebstemperaturbereich von -40⁰F bis 185⁰F getestet und zertifiziert werden.

Es ist wichtig, dass Erdgasbrennstoffsysteme leckagefrei sind. Regelmäßige Inspektionen und Wartungen sind unerlässlich, um Leckagen zu vermeiden. Das zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs (GVWR) bestimmt die Wartungsintervalle der Tanks. Wenn die Zahl größer als 10.000 lbs. ist, findet die Inspektion mindestens alle 12 Monate statt. Wenn das zulässige Gesamtgewicht 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 besteht hauptsächlich aus Methan (CH0) mit geringen Mengen anderer Kohlenwasserstoffe. Da es leichter als Luft ist, steigt es im Falle einer Freisetzung zur Decke der Wartungseinrichtung auf und wird schnell freigesetzt, anstatt sich wie die Dämpfe flüssiger Brennstoffe am Boden oder in Bodennähe zu sammeln. Sollten Konzentrationen von 5 % bis 15 % des Erdgasvolumens auf eine Zündquelle gestoßen sein, kann das Gas gezündet werden, mit potenziell schwerwiegenden Folgen. 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. Die Emissionswege müssen kontrolliert werden, um zu verhindern, dass freigesetztes Gas in ungeschützte Bereiche der Struktur gelangt.
3. Die Raumheizung muss gemäß den Richtlinien so ausgelegt sein, dass offene Flammen oder heiße Oberflächen keine Zündquelle darstellen.
4. Elektrische Leitungen und Geräte müssen so installiert sein, dass sie keine Zündquelle durch Funkenbildung darstellen. Die Ausrüstung selbst kann so konstruiert werden, dass sie "explosionssicher" ist.
5. Methan-Detektoren und -Kontrollsysteme sowie Alarme müssen vor gefährlichen Erdgaskonzentrationen schützen, indem sie das Personal im Gebäude alarmieren und potenzielle elektrische Zündquellen ausschalten.

Die Koordinatoren von Local Clean Cities sind eine hervorragende Ressource für Fuhrpark- und Gebäudewartungsmanager, 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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Puneet Singh Jhawar

Puneet Singh Jhawar

Puneet Jhawar ist General Manager des globalen Erdgasgeschäfts von Cummins Inc. In dieser Funktion ist er für die Produktvision, das Finanzmanagement und die Gesamtleistung des Erdgasgeschäfts verantwortlich. Während seiner 14-jährigen Karriere bei Cummins konnte Jhawar erfolgreich positive Beziehungen zu verschiedenen Großkunden von Cummins pflegen. Jhawar verfügt über umfangreiche globale Erfahrung, die er im Rahmen seiner verschiedenen Tätigkeiten im Nahen Osten, Indien, Europa und den USA erworben hat.

Im Inneren der neuesten Erdgasgeneratoren von Cummins – QSJ8.9G C175N6B und C200N6B – Im Chat mit dem leitenden Fertigungsingenieur

QSJ8.9G

Im Rahmen der Bemühungen von Cummins, seinen Kunden und den Mitarbeitern von Cummins Inc. die beiden neuen Erdgasgeneratoren, den C175N6B und den C200N6B, vorzustellen, freut sich Cummins, dieses Interview mit Akshay Suresh, dem leitenden Fertigungsingenieur im Cummins-Werk in Fridley, Minnesota (USA), zu veröffentlichen.
Hier erfahren Sie mehr über diese Produkte.

1. Was hat Ihnen an der Arbeit an den beiden Produkten C175N6B und C200N6B am besten gefallen?

Ich bin sehr begeistert von den neuen Segmenten und dem Geschäft, das wir mit diesen beiden neuen Generatoranlagen erreichen werden. Unser bisheriges Produktangebot nutzte einen viel größeren Motor, was zu einem größeren Produkt führte, und die Erweiterung unseres Produktangebots hat viele Vorteile. Wir sind bestrebt, die Bedürfnisse unserer Kunden mit unseren in Fridley hergestellten Produkten, einschließlich dieser beiden neuen Gasgeneratoren, zu erfüllen. Wir wollen nicht nur unseren Kunden dienen, sondern auch unseren Gemeinden durch unsere Arbeit. Wir freuen uns darauf, weitere Arbeitsplätze zu schaffen und weiterhin mit unseren Gemeinden auf verschiedene Weise zusammenzuarbeiten, z. B. mit unserem Community Involvement Team.

2. Wenn ein neues Produkt entwickelt wird, wie wirkt sich das auf das Fertigungsteam aus?

Im Allgemeinen beginnt die Entwicklung mit der Erstellung eines Prototyps durch das Ingenieurteam. Dann werden das Fertigungsteam und das funktionsübergreifende Projektteam aufgefordert, die Machbarkeit des neuen Produkts zu analysieren. Wir müssen feststellen, ob es für das Fertigungsteam möglich ist, das neue Produkt in unseren Produktionslinien herzustellen. Wir ermitteln, ob zusätzliche Schulungen, Komponenten und Werkzeuge für das Fertigungsteam erforderlich sind. Sobald wir uns über die Durchführbarkeit einig sind, beginnen wir mit dem Bau von Beta-Einheiten, d. h. von Testeinheiten, um zu sehen, wie diese neuen Generatorsätze in unsere Produktionslinien passen. Darauf folgen die Validierung der Produktionsfähigkeit und umfangreiche Qualitätskontrollen. Während des gesamten Prozesses der Identifizierung und Validierung potenzieller Entwicklungen stellen unsere Teams sicher, dass unsere Produkte für unsere Mitarbeiter und die Kunden sicher und zuverlässig sind.

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

„Effizient". Das Cummins-Team hat an der Entwicklung des C175N6B und des C200N6B mit einem 8.9-Liter-Motor gearbeitet, der bisher unvergleichliche Leistungsdichten in unserer Branche aufweist. Diese beiden neuen Generatoranlagen sind nicht nur in Bezug auf ihre Leistung effizient, sondern auch in Bezug auf ihre Wartung. Mit ihren Erdgasmotoren benötigen sie weniger Kraftstoffnachfüllungen und eignen sich besser für Gebiete mit höherer Bevölkerungsdichte. Unser PowerCommand® 2.3 ermöglicht unseren Kunden außerdem eine automatische Fernsteuerung.

Die Cummins C175N6B und C200N6B verwenden 8.9-Liter-QSJ8.9G-Motoren 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 Produkteigentümer über diese neuen Gasgeneratoren mitteilen wollte.

Bei Fragen zu diesem Produkt wenden Sie sich bitte an Ihren regionalen Cummins Verkäufer.
 

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