Como qualquer invenção, motores Cummins Inc. passam por testes rigorosos para determinar a viabilidade de um novo componente, projeto ou tecnologia. Com as células de teste instaladas em 2015, a capacidade e a capacidade de desenvolvimento e pesquisa de motores de Seymour Plant aumentaram significativamente. Agora, os líderes de sustentabilidade da fábrica estão em uma missão para reduzir as emissões de combustível da célula de teste.

Celebrando a expansão da fábrica de motores Seymour e do centro técnico

Em 2015, a Cummins comemorou a expansão da fábrica de motores Seymour e do centro técnico . A expansão incluiu a instalação de mais 12 células de teste dedicadas à pesquisa e desenvolvimento de motores para várias indústrias, desde de mineração e Rail até Marine e de geração de energia , bem como empréstimos para a melhoria da sustentabilidade do produto. Quase 10 anos depois, a equipe de sustentabilidade está buscando alcançar o que eles chamam de "teste de primeira hora certo" de um motor para reduzir as emissões.

O que é uma célula de teste e como você consegue um "teste de primeira hora certo"?

As células de teste permitem que engenheiros e técnicos avaliem a eficácia, a eficiência e a durabilidade de um novo componente, projeto do motor ou alterações em um motor Cummins para um comprador, operador de frota ou empresa.

Para o olho destreinado, parece que o motor está amarrado a um tampão de eletroencefalograma (EEG), com quantidades aparentemente infinitas de fios brotando de diferentes componentes para testar a durabilidade dos motores, a tolerância ao clima, a resistência, as medições de emissões e o desempenho. Você pode imaginar a quantidade de tempo necessária para os engenheiros produzirem uma nova ideia para um motor que corresponda aos critérios que eles tentam integrar, muito menos o tempo que leva para rodar o motor durante um teste que pode ou não ser bem-sucedido.

Com inúmeros canais de medição que rastreiam uma infinidade de critérios, a probabilidade de receber de volta uma leitura perfeita sobre todas as medidas pela primeira vez nem sempre é de 100%; no entanto, isso é exatamente o que a fábrica de motores Seymour pretende alcançar.

O impacto da execução de vários testes

Se um teste precisa ser reexecutado, isso também significa que o combustível precisa ser queimado duas vezes. Em média, o Seymour Technical Center executa suas 18 células de teste de 750 a 2, 000 horas por mês, igualando de 43, 000 a 115, 000 galões de combustível diesel a cada mês.

Garantir que os testes sejam executados da primeira vez não apenas faz sentido operacional e garante dados de qualidade, mas também reduz o consumo de combustível e, assim, as emissões de gases de efeito estufa (GEE), um objetivo do Planet 2050 muitas fábricas da Cummins, como Seymour Engine Plant, estão se esforçando para alcançar.

Os engenheiros e técnicos do centro técnico implementaram vários controles para garantir um teste bem-sucedido, incluindo reuniões detalhadas de planejamento de testes, verificação de prontidão de teste para parâmetros críticos e uma verificação de dados constante automatizada durante o teste. Se algum parâmetro estiver fora da tolerância esperada, o técnico de teste será notificado e o teste poderá ser desligado.

A taxa de teste da primeira vez de Seymour hoje

Desde que começou a rastrear recorridas, o Seymour Technical Center teve a média de uma taxa de direito de primeira vez de 96-98%. Em última instância, os líderes de fábrica e sustentabilidade esperam diminuir o percentual de reexecução para 1% ou menos. Para conseguir isso, um Conselho de qualidade de dados se reúne semanalmente para revisar os resultados dos testes, investigar qualquer reexecução ao longo de quatro horas e implementar ações corretivas efetivas.

Trabalhar de forma proativa para reduzir o consumo de combustível e obter maior sustentabilidade

Além de reduzir o consumo de combustível por meio de testes de primeira viagem corretos, os engenheiros do Seymour Technical Center estão trabalhando em soluções inovadoras para reduzir a necessidade de testes em primeiro lugar.

Os testes são combinados quando possível, então, em vez de executar testes separados para diferentes sistemas de motor, esses testes podem ser combinados. Há também equipes trabalhando em simulações de motores e plataformas de desempenho de combustível que funcionam com um fluido de calibração em vez de queimar combustível.

Conversão de potência de teste em eletricidade com dinamômetros regenerativos

Quando o teste é necessário, a fábrica também conta com dinamômetros regenerativos de 2 5 MW (Regen Dynos) que podem ser usados para converter a energia gerada a partir do teste em energia elétrica útil. De fato, quando ambos os Regen Dynos estiverem operando, os testes do motor criam eletricidade suficiente para abastecer toda a fábrica de motores e o centro técnico de Seymour.

Desde que os Dynos de Regen foram instalados em 2015, eles geraram mais de 34 milhões quilowatts-hora-um uso inovador de energia que não teria sido possível sem um investimento significativo.

Para os clientes que buscam não apenas testar um novo conceito de projeto, mas também reduzir sua pegada de carbono, as células de teste têm desempenhado um papel fundamental na pesquisa da nova tecnologia de motores. À medida que as fábricas testam mais inovações, maior a necessidade de refinar esses testes para emissões reduzidas e fabricação mais limpa.

Como empresas como a Cummins fazem a transição para tipos de combustível alternativo, como de hidrogênio, de gás natural e elétrico para seus produtos em um futuro próximo, a necessidade de motores de combustão interna é fundamental para apoiar as empresas, os clientes e a economia existentes. Para a equipe de fábrica de motores de Seymour, refinar e melhorar as emissões dos produtos atuais por meio do teste de motor permanecerá essencial para ajudar a sociedade por meio da transição do setor.

saiba mais sobre as principais práticas de sustentabilidade que moldam os motores Cummins nos Estados Unidos.
 

O uso de hidrogênio no setor de transporte se concentrou inicialmente em veículos elétricos de célula de combustível de hidrogênio (FCEV). Mais recentemente, no entanto, veículos a hidrogênio movidos a motores de combustão interna (CII) estão cada vez mais recebendo atenção, especialmente entre aplicações de caminhões médios e pesados. Mas por quê?

Os motores a hidrogênio oferecem uma via zero-carbono usando o mesmo combustível de hidrogênio que o FCEV. A diferença é que o gelo é uma tecnologia familiar para os fabricantes de veículos, operadores de frotas e motoristas e oferece um custo inicial mais baixo.

Anúncios de motores a hidrogênio da Cummins

A Cummins Inc. anunciou o desenvolvimento de dois motores movidos a hidrogênio, projetados especificamente para os mercados de veículos comerciais e equipamentos. O motor X15H estreou na ACT EXPO em 2023 de maio, enquanto o motor B 6.7 H foi exibido no IAA Transportation Exhibition em 2022. Ambos os motores foram mostrados em caminhões conceito.

A tecnologia do motor a hidrogênio tem como alvo aplicações "difíceis de eletrificar" com:

• Ciclos de trabalho exigentes
• Alta utilização de ativos
• Diversidade de alta rota
• Condições ambientais desafiadoras

Um trem de força baseado em motor provou ser muito robusto nessas condições extremas e diversas. Essa tecnologia também não faz pressão sobre a grade, tornando-o mais fácil de adotar em aplicações específicas .

Motores a hidrogênio na rodovia

Vejamos uma aplicação mais específica, transporte rodoviário de longa distância – a força vital de nossa economia. Embora um FCEV possa ser a solução de longo prazo para alcançar emissões zero no mercado de caminhões pesados de longa distância, um motor a hidrogênio fornece uma solução gratuita para descarbonização.

Na superfície, um caminhão movido a hidrogênio é muito semelhante a um caminhão movido a gás natural. As principais diferenças entre os dois são os requisitos do motor, especificamente a necessidade de hardware e software para funcionar com hidrogênio puro. Outra diferença significativa é o seu sistema de armazenamento de combustível.

Embora os veículos movidos a gás natural usem tanques de combustível de fibra de carbono do tipo 4, eles armazenam principalmente gás natural a 250bar de pressão. Um veículo movido a motor a hidrogênio exigirá tanques de combustível de fibra de carbono de diferentes tipos 4 para manter o combustível em 700bar. É importante observar que o 700bar não é uma pressão de armazenamento padrão do setor. A Cummins vê a demanda para os sistemas de 350bar e 700bar, mas uma pressão de armazenamento de 700Bar permite mais armazenamento de combustível a bordo e alcance estendido. A Cummins e a NPROXX anunciaram uma joint venture para continuar a inovar no espaço da tecnologia de armazenamento de hidrogênio .

Como muitos de nós sabemos, a faixa do veículo é um atributo crítico para os usuários finais, especialmente com qualquer nova tecnologia. A desvantagem para essa pressão mais alta são os enrolamentos adicionais de fibra de carbono nos tanques de combustível, o que aumenta o peso e o custo do sistema em relação a um veículo movido a gás natural. Independentemente disso, o motor a hidrogênio de serviço pesado da Cummins deve atingir uma faixa de mais de 500 milhas na maioria das operações da frota, facilitando a integração de frotas.

Curiosamente, esses mesmos tanques de combustível são usados em veículos movidos a motor a hidrogênio e células a combustível a hidrogênio. Um lançamento bem-sucedido do motor a hidrogênio construirá escala e acelerará as reduções de custos dos tanques de combustível, permitindo ainda mais células de combustível no futuro.

O setor também está aproveitando sua experiência com motores a gás natural . Como uma tecnologia mais prontamente disponível, podemos aprender com sua adoção e reunir insights sobre tanques de combustível, segurança e requisitos de instalações.

Motores a hidrogênio e operadores de frota

A Cummins está trabalhando em estreita colaboração com os operadores de frota na viabilidade comercial da tecnologia de motores a hidrogênio. Após amplas conversas, esses são alguns dos pontos que mais ressoam com os OEM e os usuários finais:

• os motores a hidrogênio usam de combustível de carbono zero e podem estar em produção em escala no meio da década.
• eles aproveitam o motor maduro e a tecnologia de trem de força e uma extensa base de fabricação instalada, criando um baixo custo inicial.
• A tecnologia é familiar. É um motor. Parece um motor, soa como um motor, ele se encaixa onde um motor se encaixa e os técnicos sabem como fazer o serviço de um motor.
• O motor capacita os operadores de frota a se deslocar para o hidrogênio como combustível mais cedo. Eles podem obter experiência de combustível de hidrogênio com motores à medida que esperam que as células de combustível se tornem comercialmente viáveis em grande escala.
• os motores a hidrogênio e as células de combustível compartilham a mesma de infraestrutura de abastecimento e o armazenamento a bordo do hidrogênio. Eles também têm semelhanças com instalações de manutenção de motores a gás natural.

Para resumir, o potencial de redução significativa de carbono dos motores a hidrogênio, juntamente com a velocidade do mercado, o baixo custo inicial e a familiaridade da tecnologia, tornam os motores a hidrogênio bastante atraentes e as frotas estão notando. Essa crença é evidente à medida que anúncios recentes de empresas como Tata Motors , Buhler Industries e Werner Enterprises manifestaram interesse no motor a hidrogênio de 15 litros da Cummins. Se sua frota estiver interessada em motores a hidrogênio, entre em contato com seu OEM favorito. A disponibilidade atual do motor está em discussão e é confidencial.

No espaço do motor a hidrogênio, ainda há algumas incógnitas para abordar, como futuros marcos regulatórios. No entanto, a Cummins e o setor de transporte reconhecem o potencial da tecnologia no caminho para emissões zero . Estamos trabalhando para fornecer as melhores soluções de baixo a zero em carbono aos nossos clientes e parceiros.

A fábrica de motores Cummins Inc. Jamestown (JEP) não está apenas definindo o padrão para a fabricação de motores top da linha motores . Também está definindo o padrão para fábricas em todo o país, pois faz progressos no objetivo da Cummins de ter um impacto positivo líquido nas comunidades locais.

Parte da estratégia de sustentabilidade ambiental do planeta 2050 da Cummins e 2030 metas visam reduzir o consumo absoluto de água em instalações e operações em 30%. Fábricas como a fábrica de motores de gama média (CEP) da Cummins em Columbus, Indiana, removeram seu processo de revestimento de motor 6,7 turbo diesel para ajudar a reduzir seu consumo de água. Para os líderes de sustentabilidade do JEP, no entanto, eles esperam atingir esse objetivo ao eliminar 100% da água potável para irrigação, reutilizar 100% da água de teste de incêndio e reutilizar 100% dos efluentes tratados. A reciclagem e reutilização de efluentes por meio da ciência da osmose reversa (RO) será uma das maiores iniciativas na história da fábrica.

O que é osmose reversa?

A osmose reversa é uma tecnologia que separa a água pura dos fluxos de resíduos de saída ao remover contaminantes. Este processo é um dos principais poupadores de água no JEP.
Em 2022, a fábrica utilizava galões de água doce de 16M, uma redução de 59% nos usos totais da água desde 2016. Desses 16M, aproximadamente 8M galões folhas como efluentes para o sistema de esgoto local para tratamento. O sistema RO fornece o potencial de reciclar ou reutilizar 80% dessa água de saída, o que é um longo caminho para atender às metas de 2030 de redução de água da Cummins.

"Se quisermos uma redução de água de 30% a 50% na fábrica, a osmose reversa é o que nos leva até lá", diz o diretor de máquinas da JEP, Dave Burlee.
Isso não é tarefa fácil, pois uma quantidade significativa de esforço é exigida para manter um sistema RO em sua eficiência máxima. A água é extraída e reaproveitada no processo de água do Deionizador (DI) que remove os metais, cálcio e magnésio que normalmente estão na água da cidade.

"A água da cidade tem muitos minerais que precisamos tirar. A beleza do sistema RO é que ele remove 98% dele ", diz Burlee. "Não queremos minerais em nossa água porque quando se evapora, deixa tudo isso como escala – e não queremos isso em nossos sistemas de resfriamento."

Como as águas residuais foram regeneradas antes da osmose reversa?

Antes da introdução do RO, as águas residuais precisavam ser regeneradas-um processo que cria tanques gigantes de ácidos perigosos e resíduos cáusticos que requerem tratamento-a cada três ou quatro dias. Agora, a água é alimentada no DI onde pode funcionar por semanas antes que precise ser regenerada, reduzindo o consumo dos ácidos e caustics associados à regeneração.

Hoje, 80% da água desionizada usada no processo de fábrica é do sistema RO.
"Nossa fábrica é um estudo de caso para mostrar que é viável implementar soluções de energia verde ou medidas de conservação de energia em um local de trabalho como o nosso com fabricação de máquinas pesadas", diz Burlee.

Além de apenas ser viável, Burlee ressalta que o impacto mais significativo vem com a viabilidade a longo prazo. Com compras de máquinas, o retorno sobre o investimento (ROI) é geralmente de um a dois anos. O ROI para soluções de energia verde, no entanto, geralmente é mais perto de oito a 10 anos.

"Você está nele para o longo curso. Você tem que jogar o jogo longo ", diz Burlee. "A tecnologia se encaixa ao nosso perfil de fabricação. Assim, desde que os financeiros de início possam ser superados, uma empresa pode ver os benefícios a longo prazo dessas coisas. "

O objetivo é um impacto líquido positivo em todas as comunidades em que a Cummins Opera para que a soma do bem ambiental seja maior que a pegada ambiental local. À medida que a fábrica JEP continua a inovar, a crescer e a investir, Burlee observa que "net zero – não é apenas o que o nosso produto faz ou como o montamos, é o quanto ele queima em seu ciclo de vida. Quanta energia levou a minar todas as matérias-primas para chegar lá? É uma mentalidade de ciclo de vida circular inteira. "

Prepare-se para explorar o mundo dos combustíveis alternativos e recursos renováveis com o quiz "What Fuels you-what Fuel you-what Fuel Next Generation are you?" da Cummins Inc. Este quiz fornece uma maneira divertida e interativa de entender como os combustíveis têm personalidades iguais a nossa. Isso ajudará a responder perguntas importantes como "Qual é o futuro dos combustíveis para carros?" e "como podemos reduzir nossa pegada de carbono?"

Ao fazer este teste, você pode descobrir qual combustível de última geração corresponde à sua personalidade, quer você seja diesel renovável, gás natural ou eletricidade renovável. Não só você obterá informações sobre o futuro dos combustíveis e seus benefícios ambientais, mas também exercerá seu cérebro e receberá um impulso de humor ao fazer o quiz.

Aqui estão cinco razões pelas quais você deve fazer este quiz hoje:

1. é rápido e fácil

O teste leva apenas alguns minutos para ser concluído, para que você possa encaixá-lo em sua agenda lotada. Além disso, você aprenderá novas informações sobre combustíveis alternativos e seus muitos benefícios.

2. ele capacita você com conhecimento sobre o futuro dos combustíveis e da energia

Ao fazer este teste, você aprenderá sobre as mais recentes inovações no campo dos combustíveis alternativos e das energias renováveis. Você descobrirá quais são os combustíveis de potência para a X, como funciona o diesel renovável e como a eletricidade do hidrogênio se compara à sua personalidade. Esse conhecimento pode ajudá-lo a tomar decisões mais informadas sobre os combustíveis que você usa.

3. ele fornece exercício do cérebro

Fazer um quiz é uma ótima maneira de exercitar seu cérebro e melhorar suas habilidades de tomada de decisão. Ao desafiar a si mesmo para responder a perguntas sobre combustíveis alternativos, você estará afiando sua mente e aprimorando suas habilidades cognitivas.

4. é um impulsionador do humor

Fazer um quiz pode reduzir o estresse e fazer você se sentir feliz. Este quiz divertido vai colocar um sorriso em seu rosto e ajudá-lo a se sentir positivo sobre o grande trabalho que está sendo feito para tornar o mundo um lugar mais limpo.

5. ajuda você a fazer amigos

Compartilhar seus resultados de quiz com amigos e colegas pode fortalecer as interações sociais e permitir que você se conecte com outras pessoas que compartilham seu interesse em combustíveis alternativos e recursos renováveis. Você nunca sabe, você pode até conhecer um entusiasta a diesel renovável que vive perto de você!

Então, o que você está esperando? Faça uma pausa em seu dia e desfrute de uma autodescoberta com este divertido quiz sobre combustíveis alternativos e recursos renováveis. Abasteça sua curiosidade e obtenha insights valiosos sobre o futuro da energia e dos combustíveis. Além disso, você pode fazer novos amigos pelo caminho. Não se esqueça, estamos em um caminho para um futuro mais sustentável, e os combustíveis alternativos são um passo significativo nessa direção.