Comment fonctionnent les groupes moteurs à hydrogène?

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L’hydrogène est un porteur d’énergie de plus en plus populaire. Il peut être facilement produit à partir de l’eau à l’aide d’une électricité renouvelable, et il brûle sans émissions de gaz à effet de serre. Il est incolore, inodore et ne se répand pas. Il n’est pas étonnant qu’il y a un grand intérêt pour les moteurs à hydrogène en tant que partie de la destination zéro.

 

Comment l’hydrogène peut-il alimenter un véhicule en carburant?

L’utilisation de l’hydrogène pour alimenter un moteur ou un moteur est plus simple que vous le pensez. Il y a deux façons de le faire.

La première façon implique un dispositif connu sous le nom de pile à carburant. La pile à carburant convertit l’hydrogène en électricité, qui alimente ensuite les moteurs électriques du véhicule, comme dans n’importe quel véhicule électrique.

L’autre façon, c’est les moteurs à hydrogène ; moteurs à combustion interne qui brûlent l’hydrogène comme carburant. L’une ou l’autre méthode a ses avantages et ses applications où elles conviennent le mieux. Cependant, ce dernier, utilisant des moteurs à combustion interne est une technologie plus familière.

En fait, l’un des tout premiers moteurs à combustion interne a couru sur un mélange d’hydrogène et d’oxygène et était caractéristique d’un mécanisme d’allumage par étincelle électrique. Son inventeur, un ancien agent d’artillerie de la République helvétique du nom de Michel Isaac de Sursyz, l’utilisa pour construire un véhicule qui pourrait transporter de lourdes charges sur de courtes distances.

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Moteur diesel par rapport au moteur au gaz naturel par rapport au moteur à hydrogène

Aujourd’hui, si vous avez vu un moteur à combustion interne moderne conçu pour fonctionner à l’hydrogène, vous ne savez peut-être pas qu’il ne s’agit pas de gaz naturel. Les moteurs à combustion interne à quatre temps à hydrogène (ice à hydrogène) fonctionnent sur le même cycle que les moteurs au gaz naturel réguliers et ont presque les mêmes composants- bloc moteur, manivelle, culasses, système d’allumage, pièces d’installation, etc.

Les moteurs diesel et les moteurs à hydrogène partagent également des composants semblables. Il s’agit notamment d’un bloc-moteur, d’une manivelle et de pièces d’installation comme des montages et des carters de volant.

Chez Cummins Inc., nous tirent parti de nos plateformes existantes et de notre expertise en technologie à allumage par bougie pour construire des moteurs à hydrogène. Notre moteur à hydrogène est une variante de moteur à allumage par étincelle avec du matériel moteur semblable aux moteurs au gaz naturel et à essence.

Ce point commun élevé entre les composants du moteur présente des avantages à l’échelle. Ces économies d’échelle sont cruciales dans le voyage du secteur des transports vers une réduction des émissions. Il réduit les coûts et offre la fiabilité nécessaire.

Il existe également des différences entre les moteurs à hydrogène et les autres moteurs à allumage par étincelle comme les moteurs au gaz naturel et à essence.

Par exemple, les différences dans les propriétés physiques de l’hydrogène ont un impact sur la façon dont le carburant et l’air sont compteurs et injectés. Le pré-allumage est un problème plus important pour les moteurs à hydrogène que pour les moteurs à essence, car l’hydrogène est beaucoup plus facile à allumer. L’injection directe est un moyen de surmonter les problèmes de pré-allumage. Les systèmes d’injection directe introduisent l’hydrogène-carburant, dans ce cas-ci, directement dans les cylindres, plutôt que dans le collecteur d’admission ou les ports. Si l’injection a lieu à un moment où la soupape d’entrée est fermée, les conditions de retour de feu sont évités. Une autre solution est de concevoir complètement le système de combustion pour l’hydrogène.

Une autre considération est la formation d’oxydes d’azote, ou NOx. Le NOx est un polluant atmosphérique qui peut causer une mauvaise qualité de l’air et conduire à la brume brun-orange qui se forme au-dessus de certaines grandes villes en été.

Quand l’hydrogène brûle en présence d’un grand nombre d’oxygène, très peu de NOx est formé. Cependant, lorsque l’hydrogène brûle avec des rapports de carburant d’air presque stœchiométriques, une quantité importante de NOx peut être créée. Par conséquent, les moteurs à hydrogène sont généralement réglés pour fonctionner avec un rapport air excédentaire de 2 ou plus. Cela signifie qu’il faut fournir environ deux fois plus d’air aux cylindres que pour un moteur stœchiométrique. Les moteurs à hydrogène ont souvent besoin d’un système de traitement des gaz d’échappement pour éliminer cet excès de NOx.

Les moteurs à hydrogène peuvent-ils fonctionner dans les camions et les autobus de poids moyen et lourd?

Les moteurs à combustion interne à hydrogène attirent les constructeurs de véhicules pour deux raisons principales. Premièrement, leur similitude avec les moteurs à combustion interne traditionnels. Deuxièmement, la capacité de l’hydrogène à alimenter les véhicules en carburant à zéro carbone.

Un fabricant d’équipement d’origine (MEO) peut construire des véhicules avec des moteurs à hydrogène très semblables aux moteurs à combustion interne existants. La plupart des autres composants et logiciels du véhicule demeurent les mêmes.

Les moteurs à hydrogène sont également attrayants pour les utilisateurs finaux. Les moteurs à hydrogène ressemblent, sonnent et fonctionnent comme les moteurs à combustion interne que tous les mécaniciens du monde sont habitués à. Leur fiabilité et leur durabilité sont égales à celle des moteurs diesel.

Cummins teste actuellement des moteurs à hydrogène afin d’atténuer les risques d’embriage d’hydrogène et d’érosion. Nous partagerons nos résultats à mesure que nos tests progressent.

Les opérateurs de parcs commerciaux peuvent acheter des véhicules comportant des moteurs à hydrogène sans l’anxiété qui pourrait venir d’investir dans une toute nouvelle technologie.

Des exemples de moteurs à hydrogène dans les secteurs de la mobilité et des transports vont aussi au-delà du camionnage de poids moyen et lourd. Vous pouvez trouver des utilisateurs qui évaluent les moteurs à hydrogène dans la marine, la construction et au-delà.

Ainsi, vous ne sconnaissez peut-être pas immédiatement qu’un véhicule est conçu pour l’hydrogène si vous avez vu son moteur, mais si vous avez vu son réservoir de carburant, vous le sconnaissez tout de suite. Le stockage d’hydrogène à bord des véhicules à moteur est sécuritaire et devient plus économique et pratique. Cummins a récemment formé une coentreprise avec NPROXX, un chef de file en stockage et en transport d’hydrogène pour les réservoirs de stockage d’hydrogène. Cette coentreprise fournira à ses clients de l’hydrogène et des produits de stockage de gaz naturel comprimé pour les applications sur route et ferroviaire.

 

 

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Jim Nebergall

Jim Nebergall

Jim Nebergall est directeur général du secteur des moteurs à hydrogène de Cummins Inc. et dirige les efforts mondiaux de l’entreprise en matière de commercialisation de moteurs à combustion interne alimentés à l’hydrogène. Les moteurs à combustion interne à hydrogène sont une technologie importante dans la voie accéléré de la décarbonisation de l’entreprise.

Jim s’est joint à Cummins en 2002 et a occupé de nombreux rôles de direction à l’échelle de l’entreprise. Plus récemment, il a été directeur de la stratégie et de la gestion des produits pour le secteur des moteurs sur route nord-américain. Jim est passionné par l’innovation et a consacré sa carrière de Cummins à l’avancement de la technologie qui améliore l’environnement. Il a repoussé les limites de l’innovation axée sur le client pour positionner Cummins en tant que fournisseur de choix pour groupes motopropulseurs, gérant un portefeuille allant du diesel de pointe au gaz naturel aux groupes motopropulseurs hybrides.

Jim est diplômé de la Purdue University avec un baccalauréat en ingénierie électrique et informatique. En 2007, il a obtenu une maîtrise en administration des affaires de l’Indiana University.

À l'intérieur de nos plus récentes génératrices au gaz naturel

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Cummins Inc. est ravie de présenter deux nouvelles génératrices au gaz naturel, le C175N6B et C200N6B, à nos clients. Ces ajouts utilisent la même plateforme de moteur QSJ8.9G que les génératrices au gaz naturel C125N6 et C150N6 qui sont prisés par diverses applications industrielles. En Amérique du Nord, le marché des génératrices au gaz naturel a augmenté au cours des dernières années. La réglementation sur les préoccupations environnementales et la commodité du remplissage de carburant sont quelques-unes des raisons pour lesquelles les clients choisissent les génératrices au gaz naturel par rapport à d’autres types de carburant.

Nous avons invité Vijay Jayaprakash, chef de produit Cummins pour les ensembles de génératrices à essence <1MW et G-Drive, à partager son expérience chez Cummins et à présenter les deux nouveaux produits.
 

1. Quel a été votre rôle dans le développement de C175N6B et C200N6B?

En tant que gestionnaire de produits, j’ai effectué des recherches approfondies sur les besoins du client et de l’industrie et sur la façon dont Cummins peut répondre à ces besoins et les satisfaire en construisant des relations étroites avec les clients et l’équipe de vente. Notre équipe a investi beaucoup de temps et d’efforts dans la recherche et le développement des bonnes génératrices afin d’apporter une puissance de sortie améliorée de notre moteur QSJ8.9G essayé et bien reconnu sur le marché. Avec ces deux nouveaux produits, la gamme de génératrices pour moteur QSJ8.9G s’étendra de 125 kW à 200 kW.

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2. Où voyez-vous ces deux nouveaux produits utilisés?

Semblables à C125N6 et C150N6, C175N6B et C200N6B seront utilisés dans les bâtiments gouvernementaux, les usines de traitement des eaux usées, les établissements de soins de santé, les bâtiments commerciaux, l’infrastructure publique et bien d’autres. Ces produits seraient également des ajouts étonnants partout où la mis en parallèle est nécessaire pour les systèmes d’alimentation pré-existants. Pour en savoir plus sur la mis en parallèle, cliquez ici.

Avec le moteur QSJ8.9G, C175N6B et C200N6B sont alimentés au gaz naturel, ce qui en fait un meilleur pour les régions et les villes les plus peuplées. Pour en savoir plus sur les avantages des génératrices au gaz naturel, cliquez ici.

3. En travaillant sur ces nouveaux produits par l’entremise de la pandémie de COVID-19, qu’avez-vous vu dans votre équipe qui l’a rendu possible et réussi ?

Le travail d’équipe et le dévouement à faire sortir le produit plus rapidement sont ce qui a rendu ce projet possible. Bien qu’il y avait des difficultés en cours de route, j’apprécie vraiment tout le monde qui met en effort plusieurs équipes à l’usine, l’ingénierie, la commercialisation et tant d’autres. Les membres de l’équipe ont été prêts à entrer dans le bureau ou l’usine pour les constructions bêta, les tests de produits et le travail de façon flexible pour offrir ce produit avec succès à nos clients. Le travail d’équipe est l’une des valeurs de Cummins, et notre équipe a démontré au-delà de ce que le travail d’équipe peut accomplir. Toujours en fonction.

4. Quel est le mot que vous utiliseriez pour décrire les nouveaux ensembles de génératrices de 175 et de 200 kw?

Pouvoir. C175N6B et C200N6B sont les plus grands produits de génératrice au gaz naturel en densité de puissance avec son moteur de 8,9 litres. À ce jour, aucun autre produit n’est en mesure d’apporter cette puissance sur une plus petite empreinte, y compris un boîtier de niveau sonore 2 (73,6 (175 kW) et 74,4 (200 kW) dbA). Nous croyons que les C175N6B et C200N6B changeront le marché avec leur empreinte, offrant une alimentation fiable à nos clients.


Les moteurs Cummins C175N6B et C200N6B utilisent un moteur QSJ8.9G de 8,9 litres au gaz naturel. Avec ces deux niveaux, le QSJ8.9G offre la densité de puissance la plus élevée parmi les ensembles de génératrices au gaz naturel de l’industrie. Cummins s’engage à répondre aux besoins de ses clients grâce à notre technologie, à notre expertise et à notre engagement de pointe.

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Cummins Inc.

Cummins, un chef de file mondial en technologie de l’alimentation, est une société de secteurs d’activité complémentaires qui conçoivent, fabriquent, distribuent et serviceent un large éventail de solutions d’alimentation. Les produits de l’entreprise vont de la combustion interne, des solutions et des composants électriques et hybrides à l’alimentation intégrée, y compris la filtration, le traitement suivant, les turbocompresseurs de suralimentation, les systèmes de carburant, les systèmes de contrôle de l’air, les systèmes de traitement de l’air, les systèmes de production d’électricité, les commandes de microgr de, les batteries, les électrolyseurs et les produits de piles à carburant.

Moins de déchets, même camionnette légendaire

employees in front of gloves

Qu’il s’agit de la puissance, de la fiabilité ou de la durabilité, 75 % des propriétaires de camionnettes lourdes RAM 2500 et 2500 choisissent le turbo diesel Cummins Inc. de 6,7 L en option. La fabrication de ce moteur légendaire est de plus en plus propre chaque jour.

En avril de 2022, le directeur des matériaux indirects de l’usine de moteurs de milieu de gamme de Columbus (CMEP), Sven Cre moitié et le chef de file en amélioration continue, m. Johnson, ont mis en place un programme de recyclage des gants de nitrile afin de détourner les déchets des décharges. Mais que sont les gants de nitrile et quel a été l’impact du programme de l’usine à ce jour ?

Que sont les gants de nitrile?

Vous avez probablement vu le brillant violet, les gants orange ou bleu dans le bureau de votre médecin, la chambre de la chambre des médecins, la chambre de la chambre des médecins ou l’atelier de l’automobile local. Les gants de nitrile sont une pratique standard de l’EPI dans de nombreux environnements de laboratoire alimentaire, industriel et chimique. Fabriqués à partir de la nitrile composée, ces gants en caoutchouc synthétiques sont particulièrement populaires en raison de leur résistance chimique et de l’abrasion. Ils sont à l’épreuve de l’eau, de la graisse et de l’huile, ce qui en fait souvent le meilleur choix dans les gants, par rapport aux autres comme le gaz d’approvisionnement, pour les professions travaillant de longues heures et exposées à des substances nocives.

Comment les gants de nitrile sont-ils utilisés au CMEP?

Pour les employés de l’usine, les gants de nitrile sont un deuxième obstacle pour protéger les employés de Cummins contre l’exposition aux produits chimiques nocifs et aux blessures lors de l’inspection du moteur diesel de 6,7 litres. Les employés portent généralement des gants de nitrile comme couche de base sous une paire de gants plus épaisse à des fins de sécurité.

Réciproquement, ils protègent également les résidus que les employés peuvent avoir sur les mains contre la contamination des produits.

D’heure en heure, les employés de l’usine changent de gants afin d’adhérer aux normes strictes en matière de qualité des produits. Bien que l’utilisation des gants protège à la fois les employés et les produits Cummins, les déchets produits peuvent être importants. Les gants nitrile sont un epi à usage unique ; après la première utilisation, ils ne peuvent plus être portés pour une protection contre les substances nocives potentiellement laissées à la surface.

Les gants de Nitrile sont considérés comme moins biodégradables que leurs homologues de l’alésie et ne sont souvent pas recyclés en raison de leur utilisation dans des installations où ils pourraient être contaminés et donc considérés comme trop dangereux pour être réutilisés.

En un an, 800 employés de l’usine de moteurs de milieu de gamme de Cummins peuvent passer par plus de 530 cas de gants de nitrile, soit environ 875 000 gants.

L’impact du programme de recyclage des gants nitrile

Le professionnel DeCups-Clark, société mondiale dédiée à la production de produits de sécurité, de santé et d’hygiène pour les consommateurs et l’entreprise, et l’un des premiers fabricants à offrir un programme de recyclage pour les produits de nitrile non dangereux, s’est associé à l’usine pour recycler et réutiliser leurs gants de nitrile biodégradables.

L’usine remplit les gaylords de gants de nitrile toutes les deux semaines et les expédie pour être triées par un organisme sans but lucratif de la Virginie-Occidentale, Rightcycle, qui offre des emplois aux travailleurs handicapés et défavorisés. Les gants usés non contaminés sont ensuite transformés en granules de plastique et transformés en nouveaux produits comme les bacs de stockage, les étagères et les fauteuils à gazon. En fin de compte, l’usine de moteurs de milieu de gamme de Columbus a créé un cycle de vie pour les gants de nitrile tout en créant des emplois en même temps, explique Creusus.

Depuis le lancement du programme, l’usine a recueilli et expédié une tonne de gants aux installations de Rightcycle. Si l’usine continue d’utiliser une moyenne de 530 cas de gants qu’elle traverse généralement en un an, elle pourrait s’attendre à détourner près de 3,75 tonnes de déchets des décharges chaque année.

L’usine de moteurs de milieu de gamme de Columbus est en mesure d’atteindre les 2030 objectifs clés inclus dans la stratégie PLANET 2050 de Cummins en créant un cycle de vie circulaire pour les matériaux et en générant moins de déchets dans les installations et les activités par l’entremise du programme de recyclage. Pour les propriétaires à la recherche de moteurs fabriqués de façon durable, l’usine de moteurs de milieu de gamme de Columbus est la norme.


Cliquez ici pour en savoir plus sur les principales initiatives en matière de durabilité au CMEP.

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Cummins présente de nouvelles pompes d'assèchement

Dewatering pump

Cummins Inc. (NYSE : CMI) a annoncé la disponibilité de deux nouvelles solutions de pompe de délation pour une utilisation dans les environnements de construction, de pétrole et de gaz, d’agriculture, d’extraction, d’eau et d’eau usée. Le QSF4X4 et le QSF6X6 offrent aux clients une pompe entièrement finie pour une utilisation dans leurs activités alimentée par le moteur QSF2.8 de Cummins.

« Les nouvelles pompes sont l’aboutissement de nombreuses heures de recherche sur le client. La fiabilité et la disponibilité des produits sont très importantes pour eux, alors nous avons mis au point un ensemble robuste qui est soutenu par le solide réseau de soutien de Cummins », a déclaré Greg Totin, directeur des ventes industrielles de Cummins.

Ces pompes sont construites avec une construction en fonte lourde et produites sur une remorque entièrement remorquable pour faciliter le transport. Ils sont en mesure de s’auto-primer lorsqu’ils sont remplis d’eau, et de se réapprovisionnement automatiquement. Le Cummins QSF6X6 est conçu pour des débits modérés jusqu’à 1 430 gpm et peut supporter des têtes de jusqu’à 104 pieds. Le Cummins QSF4X4 prend en charge les débits jusqu’à 1 350 gpm et peut supporter des têtes de jusqu’à 135 pieds.

Le moteur Cummins QSF2.8 qui alimente les pompes est offert pour les applications industrielles à 74 HP dans une enveloppe compacte. Il utilise une technologie éprouvée d’injection de carburant, de turbocompresseur et de commande électronique Cummins pour offrir une puissance de pointe de 221 lb-pi, tout en meeting avec des émissions presque nulles de catégorie 4 finale. Le bloc-moteur en fonte sculpté offre au moteur de 2,8 litres une durabilité d’un faible poids de 507 lb.

« Ces nouvelles pompes sont compatibles avec nos services télématiques pour maximiser la disponibilité et l’efficacité tout en minimisant les temps d’arrêt », a ajouté m. Totin

Le QSF6X6 et le QSF4X4 sont offerts en Amérique du Nord et seront présentés au salon ARA en février au kiosque numéro 5056 de Cummins et en mars à ConExpo au stand S84615. Les clients intéressés devraient joindre leur concessionnaire local pour en savoir plus.


À propos de Cummins

Cummins Inc., un chef de file mondial en matière de technologie de l'alimentation, est une société composée de segments commerciaux complémentaires qui conçoivent, fabriquent, distribuent et assurent le service d'un large éventail de solutions d'alimentation. Les produits de l’entreprise vont de la combustion interne, des solutions et des composants électriques et hybrides à l’alimentation intégrée, y compris la filtration, le traitement suivant, les turbocompresseurs de suralimentation, les systèmes de carburant, les systèmes de contrôle de l’air, les systèmes de traitement de l’air, les systèmes de production d’électricité, les commandes de microgr de, les batteries, les électrolyseurs et les produits de piles à carburant. Ayant son siège social à Columbus, Indiana (É.-U.), depuis sa création en 1919, Cummins emploie environ 59 900 personnes qui s'engagent à alimenter un monde plus prospère en respectant trois responsabilités d'entreprise mondiales essentielles : éducation, environnement et équité en matière d'occasions. Cummins dessert ses clients en ligne, par le biais d'un réseau de distributeurs appartenant à la société et indépendants, et de milliers de concessionnaires dans le monde entier, et a enregistré environ 2,1 milliards de dollars de ventes comparé à 24 milliards de dollars en 2021.

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Les groupes moteurs Cummins au gaz naturel transportent plus de 150 millions de personnes au Nord de l'Inde depuis 15 ans

bus in movement

Les moteurs au gaz naturel de Cummins peuvent offrir une longévité et une fiabilité considérables s’ils sont bien entretenus, au point qu’ils durent des décennies et comptent.

Entre 2008 et 2009, plus de 3 730 moteurs au gaz naturel Cummins B Gas Plus ont été achetés par l’entremise de leurs partenaires MEO, Tata Motors et Ashok Leyland, et livrés dans la région de la capitale nationale de l’Inde. Déployés dans le parc d’autobus de ville de la Delhi transport Corporation (DTC), près de 15 ans après, les moteurs demeurent en service. À ce jour, les autobus ont voyagé environ 5,4 milliards kilomètres - oui, milliards - au cours des 15 dernières années.

bus

Ces moteurs prouvent ce que Maged Patrons, directeur général de Cummins Global Bus Business, aime dire à ses clients : « l’adoption de moteurs au gaz naturel Cummins dans vos parcs peut aider à réaliser plusieurs avantages opérationnels et économiques. »

En tant que moteur à émissions totales le plus bas sur le marché pour les camions et les autobus, les moteurs au gaz naturel Cummins utilisent un carburant abondant et peu coûteux, avec un système de traitement des gaz d’échappement à trois voies sans entretien du catalyseur.

Le besoin d’un transport fiable est essentiel. Au cours des 15 dernières années, les moteurs au gaz naturel B Gas Plus de Cummins ont aidé plus de 150 millions de résidents indiens à se rendre là où ils doivent être et continueront de le faire pour les années à venir.

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« Les moteurs Cummins sont recherchés partout dans le monde pour leur fiabilité et leur durabilité de classe mondiale », explique Puneet Jhawar, directeur général du gaz naturel. « Nous avons beaucoup appris de notre expérience en Inde, parmi d’autres pays adoptant des moteurs au gaz naturel, des apprentissages qui ont influencé nos moteurs de la prochaine génération. »

L’année dernière, Cummins a annoncé que le moteur au gaz naturel B6.7 sera offert en Inde. Construit pour les autobus scolaires, les navettes et les camions de poids moyen, le B6.7N offre jusqu’à 240 HP/560 lb-pi de couple.

Les moteurs au gaz naturel, qui sont la technologie d’alimentation de remplacement la plus mature, éprouvée et la moins resserrante sur le marché, offrent une flexibilité à portée et offrent une puissance, une performance et une expérience de conduite semblables à celle des moteurs diesel. Les groupes moteurs cummins au gaz naturel aident les parcs à réduire leurs impacts environnementaux globaux sans augmenter considérablement les coûts d’exploitation ni sacrifier le rendement ou le temps de fonctionnement.

La puissance des moteurs au gaz naturel de Cummins a été exposée à l’Inde Auto Expo dans le greater Noida Uttar Pradesh, Inde ce mois-ci.

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