すべての発明と同様に、Cummins Inc.エンジンは、新しいコンポーネント、設計、または技術の実行可能性を判断するために厳しいテストを受けています。2015年にテストセルを設置したことで、シーモアエンジンプラントのエンジンの研究開発能力と容量が大幅に向上しました。現在、この工場のサステナビリティリーダーは、テストセルの燃料排出量を削減するミッションに取り組んでいます。

シーモアエンジン工場とテクニカルセンターの拡張を記念して

2015年、カミンズはシーモアエンジン工場とテクニカルセンターの拡張を祝いました。この拡張には、鉱業や鉄道、船舶、発電など、さまざまな業界のエンジン研究と開発に特化した12個のテストセルを追加設置し、製品のサステナビリティ向上への融資も含まれていました。約10年後、サステナビリティチームは排出ガスを削減するためのエンジンの「正しい初回テスト」を達成しようと努めています。

テストセルとは何か、どのようにして「正しい初回テスト」を達成しますか?

テストセルにより、エンジニアや技術者は、購入者、フリートオペレーター、または会社のために、カミンズのエンジンに対する新しいコンポーネント、エンジン設計、または変更の有効性、効率性、耐久性を評価することができます。

エンジンの耐久性、気候耐性、耐久性、エミッション測定、パフォーマンスをテストするために、エンジンが異なるコンポーネントから無限の量のワイヤーを吹き出し、脳波(EEG)キャップに縛られたように見えます。エンジニアが統合を試みる基準に一致するエンジンの新しいアイデアを生み出すのに必要な時間は、テスト中にエンジンを動かすのに必要な時間だけでなく、成功したと思われる場合もあります。

数多くの基準を追跡する数えきれないほどの測定チャンネルを持つすべての測定基準を初めて完璧に読み取る可能性は、必ずしも100%であるとは限りません。しかし、まさにシーモアエンジン工場が目指す目標です。

複数のテストを実行した場合の影響

テストを再開する必要がある場合は、燃料を2回燃焼させる必要もあります。平均して、シーモアテクニカルセンターは18個のテストセルを月に750~2,000時間稼働し、毎月43,000~115,000ガロンのディーゼル燃料に相当します。

テストを初めて正しく実施することは、運用上の理にかなっており、品質データを保証するだけでなく、燃料消費量を削減し、温室効果ガス(GHG)を削減するという、プラネット2050の目標であるシーモアエンジン工場のような多くのカミンズ工場が達成に努めています。

テクニカルセンターのエンジニアと技術者は、テスト計画の詳細なミーティング、重要なパラメータに対するテスト準備の検証、テスト中の自動定データ検証など、テストを確実に成功させるためのいくつかの制御を実装しています。パラメーターが予期される許容範囲外にある場合、テスト技術者に通知が送られ、テストを停止することがあります。

シーモアの正しい初回テスト率

再稼働を追跡し始めて以来、シーモアテクニカルセンターは初回平均で96~98%の正しい割合を記録しています。最終的には、プラントとサステナビリティのリーダーは、再稼働率を1%以下に引き下げたいと考えています。これを達成するため、データ品質評議会は毎週開催され、テスト結果の確認、4時間にわたる再稼働の調査、効果的な修正措置の実施を行います。

燃料消費量の削減とサステナビリティの向上に積極的に取り組む

シーモアテクニカルセンターのエンジニアは、初回の正しいテストで燃料消費量を削減することに加えて、革新的なソリューションに取り組んでおり、そもそもテストの必要性を減らすことが可能です。

テストは可能な限り組み合わされるため、異なるエンジンシステムに対して別々のテストを実行するのではなく、これらのテストを組み合わせることができます。また、エンジンのシミュレーションや燃料性能リグに取り組むチームもあり、燃料を燃やすのではなく、キャリブレーション液を排出します。

回生ダイナモメーターでテスト電力を電気に変換

テストが必要な場合、プラントには5 MWの回生ダイナモメーター(Regen Dynos)も2つ用意されており、テストで発生した電力を有用な電気エネルギーに変換することができます。実際、両方のRegen Dynosが運転しているとき、エンジンテストはシーモアエンジン工場とテクニカルセンター全体に電力を供給するのに十分な電力を生み出します。

Since the Regen Dynos were installed in 2015, they have generated over 34 million kilowatt hours – an innovative use of energy that would not have been possible without significant investment.

新しい設計コンセプトのテストだけでなく、二酸化炭素排出量の削減を目指すお客様にとって、テストセルは新しいエンジン技術の研究において重要な役割を果たしてきました。製造工場が新たなイノベーションを試すにつれて、排出ガスの削減とよりクリーンな製造のためにこれらのテストを絞り込む必要性が高くなります。

カミンズのような企業が近い将来、水素、天然ガス、電気などの代替燃料タイプに移行する中、既存のビジネス、顧客、経済をサポートするためには、内燃機関の必要性が不可欠です。シーモアエンジン工場のチームにとって、現在の製品からエンジンテストを通じた排出ガスの改良と改善は、業界の移行を通じて社会を支援するために欠かせない存在であり続けます。

米国全体でカミンズのエンジン工場を形成する主なサステナビリティ慣行の詳細をご覧ください。
 

輸送部門での水素使用は、当初は水素燃料電池電気自動車(FCEV)に焦点を当てていました。しかし最近では、内燃機関(ICEs)を搭載した水素車が、特に中負荷トラックや高負荷トラック用の用途で注目を集めています。でもどうして。

水素エンジンは、FCEVと同じ水素燃料を使用して、ゼロカーボン経路を提供します。違いは、ICEは車両メーカー、フリートオペレーター、ドライバーにとって馴染みのある技術であり、先行コストを削減できるということです。

カミンズの水素エンジンに関するお知らせ

Cummins Inc.は、商用車および機器市場向けに特別に設計された2つの水素燃料エンジンの開発を発表しました。X15Hエンジンは2023年5月にACT Expoでデビューし、B6.7Hエンジンは2022年のIAA輸送展示会で展示されました。どちらのエンジンもコンセプトトラックに搭載されています。

水素エンジン技術は、以下の「電動化が難しい」アプリケーションを対象としています。

• 厳しいデューティサイクル
• 高い資産利用率
• ルートの多様性が高い
• 厳しい環境条件

エンジンベースのパワートレインは、このような過酷で多様な条件において非常に頑丈であることが証明されています。また、この技術はグリッドにストレスを与える必要がないので、特定の用途への採用が容易になります。

高速道路上の水素エンジン

経済の生命線である長距離トラック輸送について、より具体的な用途を見ていきましょう。FCEVは長距離用高負荷トラック市場でゼロエミッションに到達するための長期的なソリューションになる可能性がありますが、水素エンジンは脱炭素化のための無料のソリューションを提供します。

表面的には、水素を動力源とするトラックは、天然ガスを搭載したトラックと非常によく似ています。この2つの主な違いは、エンジンの要件、特にハードウェアとソフトウェアが純粋な水素で動作する必要がある点です。もう一つの大きな違いは、燃料貯蔵システムです。

天然ガスエンジンを搭載した車両は、タイプ4のカーボンファイバー燃料タンクを使用していますが、主に圧力250barで天然ガスを貯蔵しています。水素エンジンを搭載した車両では、燃料を700barに保つためには、異なるタイプ4のカーボンファイバー燃料タンクが必要となります。重要なのは、700barは業界標準の保管圧力ではありません。カミンズでは、350barシステムと700barシステムの両方に対する需要が高まっていますが、700barの貯蔵圧力により、より多くのオンボード燃料貯蔵と拡張範囲が可能になります。カミンズとNPROXXは、水素貯蔵技術分野で革新を続ける合弁会社を発表しました。

私たちの多くが知っているように、車両の航間距離は、特に新しいテクノロジーを使用するエンドユーザーにとって重要な属性です。この高圧の欠点は、燃料タンクに追加のカーボンファイバーの巻線が付き、天然ガスを使用した車両に比べてシステムの重量とコストが増加することです。いずれにせよ、カミンズのヘビーデューティー水素エンジンは、ほとんどのフリートオペレーションで500マイル以上の範囲に達すると予想されており、フリートの統合が容易になります。

興味深いことに、これらの燃料タンクは、水素エンジンと水素燃料電池を搭載した車両の両方で使用されています。水素エンジンの発売が成功すれば、燃料タンクの規模を構築し、コスト削減を加速させ、将来的には燃料電池をさらに可能にします。

また、業界は天然ガスエンジンでの経験を活かしています。より容易に入手できる技術として、当社はその採用から学び、燃料タンク、安全性、施設の要件に関する洞察を集めることができます。

水素エンジンとフリートオペレーター

カミンズは、水素エンジン技術の商業的実行可能性について、フリートオペレーターと緊密に協力しています。広範囲にわたる会話の後、OEMやエンドユーザーに最も共感するポイントの一部を以下に示します。

• 水素エンジンはゼロカーボン燃料を使用しており、10年半ばには大量生産が可能です。
• 成熟したエンジンとパワートレインの技術と、充実した製造ベースを採用し、低い初期コストを実現しています。
• この技術は身近な存在です。それはエンジンです。エンジンのようですが、エンジンのように聞こえて、エンジンの適合箇所に収まり、技術者はエンジンのサービス方法を知っています。
• このエンジンにより、フリートオペレーターは早期に燃料として水素に移行することができます。燃料電池が大規模に商用化されるのを待つ間、エンジンで水素燃料の経験を得ることができます。
• 水素エンジンと燃料電池は、燃料供給インフラと車載式水素貯蔵と同じです。また、天然ガスエンジンメンテナンス施設との共通点もあります。

要約すると、水素エンジンの大幅な炭素削減の可能性と、市場への投入スピード、低い初期コスト、技術への親しみやすさが相まって、水素エンジンは非常に魅力的で、フリートが注目しています。この信念は、タタ・モーターズ、ブーラー・インダストリーズ、Werner Enterprisesなどの企業からの最近の発表が、カミンズの15リットル水素エンジンに関心を示したことから明らかです。保有車両が水素エンジンに興味がある場合は、お気に入りのOEMにお問い合わせください。現在のエンジンの稼働率は議論中で、機密性が高いです。

水素エンジンの分野では、将来の規制の枠組みなど、まだまだ取り組むべき未知数が残っています。しかし、カミンズと運輸業界は、ゼロエミッションへの道を歩む技術の可能性を認識しています。私たちは、お客様やパートナーに最高の低炭素からゼロまでのソリューションを提供するために取り組んでいます。

Cummins Inc.ジェームスタウンエンジン工場(JEP)は、トップエンジンの製造基準を設定しているだけではありません。また、カミンズが地域社会に正のプラスの影響を与えるという目標を達成し、全米の工場の基準となっています。

カミンズのプラネット2050環境サステナビリティ戦略と2030の目標の一環として、施設やオペレーションにおける絶対的な水の消費量を30%削減することを目指しています。インディアナ州コロンバスにあるカミンズミッドレンジエンジン工場(CEP)のような工場では、6.7ターボディーゼルエンジンのコーティングプロセスを取り除き、水の消費量を削減しました。しかし、JEPサステナビリティリーダーにとって、灌漑用の飲料水を100%排除し、消火テスト水の100%を再利用し、処理した排水の100%を再利用することで、この目標を達成したいと考えています。逆浸透(RO)の科学を通じた排水のリサイクルと再利用は、プラント史上最大の取り組みの一つとなります。

逆浸透とは

逆浸透は、汚染物質を除去することで、純水を排出される廃棄物の流れから分離する技術です。このプロセスは、JEPの大幅な節水につながります。
2022年、同工場では16Mガロンの真水を使用し、2016年以来、水全体の使用量を59%削減しました。その16Mのうち、約8Mガロンが処理のために地元の下水道システムに廃水として残されています。ROシステムは、その出水の80%をリサイクルまたは再利用する可能性を提供します。これは、カミンズの2030年の水削減目標の達成に向けて長い道のりを行きます。

JEP機械ディレクターのデーブ・バーリー氏は、「工場で30%から50%の水を削減したいと思うなら、逆浸透が私たちをそこに引き寄せてくれたのです。」と語る。
ROシステムをピーク効率で維持するためには多大な労力が必要となるので、これは簡単なことではありません。水は脱イオン器(DI)の水プロセスで抽出され、再利用され、通常都市の水にある金属、カルシウム、マグネシウムを除去します。

「都市の水には、私たちが取り出す必要のある鉱物がたくさん含まれています。ROシステムの美しさは、その98%を取り除くということです」と、Burlee氏。「私たちは、水に鉱物が蒸発すると、それをスケールとして残すので、私たちは水に鉱物を入れたくはありません。そして、冷却システムではそれを望んでいません。"

逆浸透の前に排水をどのように再生しましたか?

ROが導入される前は、排水を再生する必要があります。これは、3、4日ごとに、処理を必要とする有害な酸や苛性廃棄物の巨大なタンクを作り出すプロセスです。現在、水はDIに供給され、再生が必要になる前に数週間稼働し、再生に伴う酸や苛性物質の消費を減らすことができます。

現在、工場で使用されるイオン交換水の80%はROシステムのものです。
「当社の工場は、重機製造を行う当社のような職場で、グリーンエネルギーソリューションやエネルギー保全対策を実施することが可能であることを示すケーススタディです」と、Burlee氏は言います。

実行可能であるだけでなく、より重要な影響には長期的な実行可能性が伴う、とBurleeは指摘しています。機械の購入により、投資収益率(投資収益率)は通常1~2年です。しかし、グリーンエネルギーソリューションの投資収益率は、通常、8年から10年近くになります。

「長い距離の間、君はそれに乗り込んでいる。長い戦いをしなきゃ」とバーリーは言います。"この技術は当社の製造プロファイルに適合します。先行的な財務を克服できる限り、企業はこうした事柄の長期的なメリットを見ることができます。"

目標は、カミンズが運営するすべての地域社会に正味のプラスの影響を与え、環境効果の合計が地域の環境フットプリントよりも大きいことです。JEP工場が革新、成長、投資を続ける中で、Burlee氏は次のように述べています。「ネットゼロ-それは、当社の製品が何をするか、どのように組み立てるかだけではなく、ライフサイクルでどれだけ燃えるのかということです。そこに到達するために、すべての原材料を採掘するのにどのくらいのエネルギーが必要でしたか?ライフサイクル全体の考え方です。"

Cummins Inc.の「燃料は何か-次世代の燃料とは何か」のクイズで、代替燃料と再生可能資源の世界を探検する準備をしましょう。このクイズは、燃料が私たちと同じように個性を持っていることを理解するための楽しくインタラクティブな方法を提供します。「自動車の燃料の未来とは」や「カーボンフットプリントを削減する方法」などの重要な質問にお答えします。

このテストでは、再生可能なディーゼル、天然ガス、再生可能な電気など、あなたの個性にマッチする次世代の燃料を見ることができます。燃料の未来とその環境上の利点に関する洞察を得られるだけでなく、脳を動かして、クイズに出ることで気分を高めることができます。

このテストを今日行うべき5つの理由をご紹介します。

1.素早く簡単に

このテストは数分で完了するので、忙しいスケジュールに合わせることができます。さらに、代替燃料とその多くの利点に関する新しい情報を学ぶことができます。

2. 燃料とエネルギーの未来に関する知識を得ることができます。

このクイズに答えることで、代替燃料や再生可能エネルギーの分野における最新のイノベーションについて学ぶことができます。Power-to-X燃料とは何か、再生可能なディーゼルの仕組み、水素電気とあなたの個性の違いをご説明します。この知識は、使用する燃料に関するより多くの情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

3. 脳の運動を行う

脳を動かし、意思決定スキルを向上させるのに最適な方法は、テストを受けるのに最適です。代替燃料に関する質問に答えるために自分自身に挑戦することで、あなたの心をシャープにし、あなたの認知能力を高めることになるでしょう。

4.それは気分の向上剤です

クイズをすると、ストレスを軽減し、幸せを感じることができます。この楽しいクイズは、あなたの顔に微笑みを浮かべて、世界をよりクリーンな場所にするために行われている素晴らしい仕事について前向きな気持ちになります。

5.友達になるのに役立ちます

友人や同僚とクイズの結果を共有することで、社会的な交流が強化され、代替燃料や再生可能資源に対する関心を共有している他の人とつながることができます。お近くに住む再生可能なディーゼル愛好家に出会うかもしれません。

では、何を待っているのですか?代替燃料や再生可能資源に関するこの楽しいクイズで、一日を休み、自己発見をお楽しみください。好奇心を刺激し、エネルギーと燃料の未来に関する貴重な洞察を得ることができます。さらに、途中で新しい友人を作るだけかもしれません。私たちはより持続可能な未来への道を歩んでいます。代替燃料はその方向への重要な一歩です。