La fel ca fiecare invenție, motoarele Cummins Inc. sunt supuse unor teste riguroase pentru a determina viabilitatea unei noi componente, design sau tehnologie. Cu celule de testare instalate în 2015, capacitatea și capacitatea de dezvoltare a fabricii de motoare Seymour au crescut semnificativ. Acum, liderii fabricii în domeniul sustenabilității au misiunea de a reduce emisiile de combustibil ale celulelor de testare.

Sărbătorirea extinderii uzinei de motoare Seymour și a centrului tehnic

În 2015, Cummins a sărbătorit extinderea uzinei de motoare Seymour și a centrului tehnic. Extinderea a inclus instalarea unui număr suplimentar de 12 celule de testare dedicate cercetării și dezvoltării motoarelor pentru mai multe industrii, de la minerit și feroviar la sectorul marin și generarea de energie, precum și acordarea de credite pentru îmbunătățirea sustenabilității produselor. Aproape 10 de ani mai târziu, echipa de sustenabilitate încearcă să realizeze ceea ce ei numesc un "test corect pentru prima dată" al unui motor pentru a reduce emisiile.

Ce este o celulă de test și cum obțineți un "test corect pentru prima dată"?

Celulele de testare permit inginerilor și tehnicienilor să evalueze eficiența, eficiența și durabilitatea unei componente noi, a designului motorului sau a modificărilor aduse unui motor Cummins pentru un cumpărător, un operator al flotei sau o companie.

Pentru ochiul neantrenat, se pare că motorul este legat într-un capac de electroencefalogramă (EEG), cu cantități aparent nelimitate de fire care încolțesc de la diferite componente pentru a testa durabilitatea motoarelor, toleranța la climă, rezistența, măsurătorile emisiilor și performanța. Vă puteți imagina cât timp este necesar pentru ca inginerii să producă o idee nouă pentru un motor care se potrivește criteriilor pe care încearcă să le integreze, darămite timpul necesar pentru a rula motorul în timpul unui test care se poate dovedi sau nu reușit.

Cu nenumărate canale de măsurare care urmăresc o multitudine de criterii, probabilitatea de a reveni la o citire perfectă a tuturor măsurilor pentru prima dată nu este întotdeauna de 100%; cu toate acestea, exact asta își propune fabrica de motoare Seymour să realizeze.

Impactul derulării mai multor teste

Dacă un test trebuie recondiționat, acest lucru înseamnă, de asemenea, că combustibilul trebuie ars de două ori. În medie, centrul tehnic Seymour administrează cele 18 celule de testare de la 750 la 2.000 de ore pe lună, echivalentul a 43.000 până la 115.000 galoane de motorină în fiecare lună.

Asigurarea că testele sunt efectuate corect prima dată nu numai că are sens operațional și asigură date de calitate, dar reduce, de asemenea, consumul de combustibil și, astfel, emisiile de gaze cu efect de seră (GHG), un obiectiv planeta 2050 multe fabrici Cummins, cum ar fi fabrica de motoare Seymour, depun eforturi pentru a le atinge.

Inginerii și tehnicienii de la centrul tehnic au implementat mai multe comenzi pentru a asigura un test de succes, inclusiv întâlniri detaliate de planificare a testului, verificarea pregătirii testelor pentru parametrii critici și o verificare automată a datelor constante pe tot parcursul testului. Dacă există parametri în afara toleranței preconizate, tehnicianul de testare este anunțat și testul poate fi oprit.

Rata de testare corectă a lui Seymour pentru prima dată astăzi

De când a început să urmărească re-cursele, Centrul Tehnic Seymour a înregistrat o rată medie corectă pentru prima dată de 96-98%. În cele din urmă, liderii fabricii și ai sustenabilității speră să reducă procentul de recirculare la 1% sau mai puțin. Pentru a realiza acest lucru, un Consiliu privind calitatea datelor se reunește săptămânal pentru a analiza rezultatele testelor, pentru a investiga orice re-funcționare pe o durată de patru ore și pentru a implementa măsuri eficiente de corectare.

Să lucrăm proactiv pentru a reduce consumul de combustibil și pentru a obține o durabilitate mai mare

În plus față de reducerea consumului de combustibil prin testarea corectă pentru prima dată, inginerii de la Centrul tehnic Seymour lucrează la soluții inovatoare pentru a reduce nevoia de testare în primul rând.

Testele sunt combinate acolo unde este posibil, așa că, în loc să se facă teste separate pentru diferite sisteme de motoare, aceste teste pot fi combinate. Există, de asemenea, echipe care lucrează la simulări de motoare și platforme de performanță a combustibilului care funcționează cu un lichid de calibrare, mai degrabă decât prin arderea combustibilului.

Transformarea puterii de testare în electricitate cu dinamometre regenerative

Atunci când este necesară testarea, instalația are, de asemenea, două dinamometre regenerative de 5 MW (Regen Dynos) care pot fi utilizate pentru a converti puterea generată din test în energie electrică utilă. De fapt, atunci când ambele regen Dynos funcționează, testele motorului creează suficientă electricitate pentru a alimenta întreaga uzină de motoare Seymour și centrul tehnic.

De când regen Dynos au fost instalate în 2015, acestea au generat peste 34 milioane de kilowați ore - o utilizare inovatoare a energiei care nu ar fi fost posibilă fără investiții semnificative.

Pentru clienții care caută nu doar să testeze un nou concept de design, ci și să își reducă amprenta de carbon, celulele de testare au jucat un rol cheie în cercetarea noii tehnologii a motoarelor. Pe măsură ce fabricile de producție testează mai multe inovații noi, cu atât este mai mare nevoia de a rafina aceste teste pentru emisii reduse și o producție mai curată.

Pe măsură ce, în viitorul apropiat, companii precum Cummins se orientează către tipuri de combustibil alternativ, cum ar fi hidrogenul, gazul natural și energia electrică pentru produsele lor, nevoia de motoare cu ardere internă este esențială pentru a sprijini întreprinderile existente, clienții și economia. Pentru echipa uzinei de motoare Seymour, rafinarea și îmbunătățirea emisiilor de la produsele actuale prin testarea motoarelor vor rămâne esențiale pentru a ajuta societatea prin tranziția industriei.

Aflați mai multe despre practicile cheie de sustenabilitate care modelează fabricile de motoare Cummins din Statele Unite.
 

Utilizarea hidrogenului în sectorul transporturilor s-a concentrat inițial pe vehiculele electrice cu celule de combustibil cu hidrogen (FCEV's). Mai recent, însă, vehiculele cu hidrogen alimentate cu motoare cu ardere internă (ICE) beneficiază din ce în ce mai mult de atenție, în special în rândul aplicațiilor de transport mediu și greu. Dar de ce?

Motoarele pe bază de hidrogen oferă o cale cu zero carbon folosind același combustibil cu hidrogen ca cel al FCEV. Diferența este că ICE este o tehnologie familiară pentru producătorii de vehicule, operatorii flotei și șoferi și oferă un cost mai mic în avans.

Anunțuri despre motorul cu hidrogen Cummins

Cummins Inc. a anunțat dezvoltarea a două motoare alimentate cu hidrogen, concepute special pentru piețele vehiculelor comerciale și echipamentelor. Motorul X15H a debutat la ACT Expo în mai 2023, în timp ce motorul B6,7H a fost prezentat la expoziția IAA Transportation în 2022. Ambele motoare au fost prezentate în camioane concept.

Tehnologia motorului pe bază de hidrogen vizează aplicații "greu de electrificat" cu:

• Cicluri de funcționare solicitante
• Utilizare ridicată a activelor
• Diversitate ridicată a rutelor
• Condiții de mediu provocatoare

Un sistem de propulsie pe bază de motor s-a dovedit a fi foarte robust în aceste condiții extreme și diverse. De asemenea, această tehnologie nu stresează rețeaua, facilitând adoptarea acesteia în anumite aplicații.

Motoare pe bază de hidrogen pe autostradă

Să ne uităm la o aplicație mai specifică, transport pe distanțe lungi - salvarea economiei noastre. În timp ce un FCEV ar putea fi soluția pe termen lung pentru a atinge zero emisii pe piața camioanelor de mare tonaj de mare tonaj, un motor pe bază de hidrogen oferă o soluție gratuită pentru decarbonizare.

La suprafață, un camion alimentat cu hidrogen este foarte similar cu un camion pe gaz natural. Principalele diferențe dintre cele două sunt cerințele motorului, în special nevoia ca hardware-ul și software-ul să funcționeze pe hidrogen pur. O altă diferență semnificativă este sistemul său de stocare a combustibilului.

În timp ce vehiculele alimentate cu gaz natural folosesc rezervoare de combustibil cu fibră de carbon de tip 4, acestea stochează în principal gaz natural la 250bar de presiune. Un vehicul pe bază de motor pe bază de hidrogen va avea nevoie de diferite rezervoare de combustibil cu fibră de carbon de tip 4 pentru a menține combustibilul la 700bar. Este important de menționat că 700barul nu este o presiune de stocare standard din industrie. Cummins vede cererea atât pentru sistemele 350bar, cât și pentru cele 700bar, dar o presiune de stocare de 700bar permite stocarea mai mare a combustibilului la bord și o gamă extinsă. Cummins și NPROXX au anunțat o asociere pentru a continua să inoveze în spațiul tehnologiei de stocare a hidrogenului.

Așa cum mulți dintre noi știm, gama de vehicule este un atribut critic pentru utilizatorii finali, în special cu orice tehnologie nouă. Dezavantajul acestei presiuni mai mari este înfierările suplimentare ale fibrei de carbon de pe rezervoarele de combustibil, ceea ce crește greutatea și costul sistemului față de un vehicul alimentat cu gaz natural. Indiferent, motorul pe bază de hidrogen cummins de mare capacitate este de așteptat să atingă o gamă de peste 500 de mile în majoritatea operațiunilor flotei, ceea ce face mai ușoară integrarea flotelor.

Interesant este faptul că aceleași rezervoare de combustibil sunt utilizate atât la vehiculele cu motor cu hidrogen, cât și la vehiculele alimentate cu celule de combustibil cu hidrogen. O lansare reușită a motorului pe hidrogen va construi scară și va accelera reducerile de costuri ale rezervoarelor de combustibil, permițând în continuare celule de combustibil în viitor.

Industria își valorifică, de asemenea, experiența cu motoarele pe gaz natural. Ca o tehnologie mai ușor disponibilă, putem învăța din adoptarea sa și să colectăm informații despre rezervoarele de combustibil, cerințele privind siguranța și instalațiile.

Motoare pe bază de hidrogen și operatori ai flotei

Cummins colaborează îndeaproape cu operatorii flotei în ceea ce privește viabilitatea comercială a tehnologiei motoarelor cu hidrogen. După conversații extinse, acestea sunt câteva dintre punctele care rezonează cel mai mult cu producătorii de echipamente OEM și utilizatorii finali:

• Motoarele pe bază de hidrogen folosesc combustibil cu zero carbon și pot fi la scară de producție la mijlocul deceniului.
• Aceștia valorifică tehnologia matură a motorului și a sistemului de propulsie și o bază de producție extinsă instalată, creând un cost inițial scăzut.
• Tehnologia este familiară. Este un motor. Pare un motor, pare un motor, se potrivește acolo unde se potrivește un motor, iar tehnicienii știu cum să serviceeze un motor.
• Motorul le permite operatorilor flotei să treacă mai devreme pe hidrogen ca combustibil. Aceștia pot dobândi experiență în ceea ce privește combustibilul cu hidrogen cu ajutorul motoarelor, deoarece așteaptă ca celulele de combustibil să devină viabile din punct de vedere comercial la o scară largă.
• Motoarele pe bază de hidrogen și celulele de combustibil împărtășesc aceeași infrastructură de alimentare și stocarea hidrogenului la bord. De asemenea, acestea au comune cu instalațiile de întreținere a motoarelor pe gaz natural.

Pe scurt, potențialul semnificativ al motoarelor pe bază de hidrogen de reducere a carbonului, împreună cu viteza de pe piață, costul inițial scăzut și familiarizarea cu tehnologia, fac motoarele pe hidrogen destul de atractive, iar flotele observă. Această credință este evidentă, deoarece anunțurile recente ale unor companii precum Tata Motors, Buhler Industries și Werner Enterprises și-au exprimat interesul pentru motorul pe hidrogen Cummins de 15 litri. Dacă flota dvs. este interesată de motoarele cu hidrogen, vă rugăm să contactați OEM-ul preferat. Disponibilitatea actuală a motorului este în discuție și este confidențială.

În spațiul motorului cu hidrogen, există încă unele necunoscute de soluționat, cum ar fi viitoarele cadre de reglementare. Cu toate acestea, Cummins și industria transporturilor recunoaște potențialul tehnologiei pe calea către zero emisii. Lucrăm pentru a oferi cele mai bune soluții cu emisii de carbon scăzute până la zero clienților și partenerilor noștri.

Uzina de motoare Cummins Inc. Jamestown (JEP) nu numai că stabilește standardul pentru fabricarea motoarelor de top ale liniei. De asemenea, stabilește standardul pentru fabricile din întreaga țară, deoarece înregistrează progrese în ceea ce privește obiectivul Cummins de a avea un impact pozitiv net asupra comunităților locale.

O parte a strategiei Cummins de sustenabilitate a mediului Planet 2050 și a celor 2030 obiective vizează reducerea consumului absolut de apă în unități și operațiuni cu 30%. Uzine precum fabrica de motoare Cummins de gamă medie (CEP) din Columbus, Indiana și-au îndepărtat procesul de acoperire a motorului turbo diesel de 6,7 pentru a ajuta la reducerea consumului de apă. Cu toate acestea, pentru liderii JEP în domeniul sustenabilității, aceștia speră să atingă acest obiectiv prin eliminarea a 100% din apa potabilă pentru irigare, reutilizarea a 100% din apa de testare a incendiilor și reutilizarea a 100% din apa uzată tratată. Reciclarea și reutilizarea apelor uzate prin știința osmoza inversă (RO) va fi una dintre cele mai mari inițiative din istoria instalațiilor.

Ce este osmoza inversă?

Osmoza inversă este o tehnologie care separă apa pură de fluxurile de deșeuri care iese prin îndepărtarea contaminanților. Acest proces este un important economizor de apă la JEP.
În 2022, fabrica a folosit 16M galoane de apă dulce, o reducere cu 59% a consumului total de apă din 2016. Din acest 16M, aproximativ 8M galoane lasă ca apă uzată în sistemul local de canalizare pentru tratare. Sistemul RO oferă potențialul de a recicla sau refolosi 80% din acea apă de ieșire, ceea ce duce un drum lung către atingerea obiectivelor Cummins de reducere a apei din 2030.

"Dacă vrem o reducere a apei cu 30% - 50% la fabrică, osmoza inversă este ceea ce ne duce acolo", spune dave Burlee, directorul mașinii JEP.
Acest lucru nu este ușor, deoarece este necesar un efort semnificativ pentru a menține un sistem RO la eficiența sa maximă. Apa este extrasă și reutilizată în procesul de apă deionizator (DI) care îndepărtează metalele, calciul și magneziul care sunt în mod normal în apa orașului.

"Apa urbană are o mulțime de minerale pe care trebuie să le eliminăm. Frumusețea sistemului RO este că elimină 98% din el", spune Burlee. "Nu vrem minerale în apa noastră, deoarece atunci când se evaporă, lasă în urmă toate acestea ca scară - și nu vrem acest lucru în sistemele noastre de răcire."

Cum a fost regenerată apa uzată înainte de osmoza inversă?

Înainte de introducerea RO, apa uzată trebuia regenerată - un proces care creează cuve gigantice de acid și deșeuri caustice periculoase care necesită tratare - la fiecare trei sau patru zile. Acum, apa este alimentată în DI unde poate funcționa săptămâni întregi înainte de a trebui regenerată, reducând consumul de acizi și caustice asociate cu regenerarea.

Astăzi, 80% din apa deionizată utilizată în procesul de fabrică este din sistemul RO.
"Fabrica noastră este un studiu de caz care arată că este viabil să implementăm soluții de energie verde sau măsuri de conservare a energiei la un loc de muncă precum cel al nostru cu producție de mașini grele", spune Burlee.

Dincolo de faptul că este viabilă, Burlee atrage atenția că impactul mai semnificativ vine cu viabilitate pe termen lung. Odată cu achiziționarea de utilaje, rentabilitatea investiției (ROI) este, de obicei, de la unu la doi ani. Cu toate acestea, ROI pentru soluțiile de energie verde este, de obicei, mai aproape de opt până la 10 ani.

"Ești în ea pe termen lung. Trebuie să faci un joc lung", spune Burlee. "Tehnologia se potrivește profilului nostru de producție. Deci, atâta timp cât finanțele din față pot fi depășite, o companie poate vedea beneficiile pe termen lung ale acestor lucruri."

Obiectivul este un impact pozitiv net în fiecare comunitate în care funcționează Cummins, astfel încât suma bunului pentru mediu să fie mai mare decât amprenta locală de mediu. Pe măsură ce uzina JEP continuă să inoveze, să crească și să investească, Burlee observă că, "Net Zero - nu este vorba doar de ceea ce face produsul nostru sau de modul în care îl asamblăm, ci și cât de mult arde în ciclul său de viață. Câtă energie a fost nevoie pentru a mineri toate materiile prime pentru a ajunge acolo? Este o mentalitate a întregului ciclu de viață circular."

Pregătiți-vă să explorați lumea combustibililor alternativi și a resurselor regenerabile cu testul "Ce alimentați dvs. - Ce combustibil de nouă generație sunteți?". Acest test oferă un mod distractiv și interactiv de a înțelege modul în care combustibilii au personalități la fel ca noi. Vă va ajuta să răspundeți la întrebări importante precum "Care este viitorul combustibililor pentru mașini?" și "Cum ne putem reduce amprenta de carbon?"

Prin acest test, puteți descoperi ce combustibil de nouă generație se potrivește cu personalitatea dvs., indiferent dacă sunteți diesel regenerabil, gaz natural sau electricitate regenerabilă. Nu numai că veți dobândi o perspectivă asupra viitorului combustibililor și a beneficiilor lor de mediu, dar vă veți exercita, de asemenea, creierul și veți obține un impuls al dispoziției de la luarea testului.

Iată cinci motive pentru care ar trebui să luați acest test astăzi:

1. Este rapid și ușor

Testul durează doar câteva minute pentru a fi finalizat, astfel încât să îl puteți potrivi în programul dvs. încărcat. În plus, veți afla informații noi despre combustibilii alternativi și numeroasele lor beneficii.

2. Vă oferă cunoștințe despre viitorul combustibililor și al energiei

Prin acest test, veți afla despre cele mai noi inovații în domeniul combustibililor alternativi și al energiei regenerabile. Vei descoperi ce sunt combustibilii Power-to-X, cum funcționează motorina regenerabilă și cum se compară electricitatea pe bază de hidrogen cu personalitatea ta. Aceste cunoștințe vă pot ajuta să luați decizii mai informate cu privire la combustibilii pe care îi utilizați.

3. Oferă exercițiu cranian

Să faci un test este o modalitate extraordinară de a-ți exercita creierul și de a-ți îmbunătăți abilitățile de luare a deciziilor. Provocându-vă să răspundeți la întrebări despre combustibilii alternativi, vă veți ascuți mințile și vă veți îmbunătăți abilitățile cognitive.

4. Este un rapel al dispoziției

Efectuarea unui test poate reduce stres și vă poate face să vă simțiți fericiți. Acest test de distracție vă va pune un zâmbet pe față și vă va ajuta să vă simțiți pozitiv în legătură cu munca extraordinară depusă pentru a face lumea un loc mai curat.

5. Vă ajută să vă faceți prieteni

Partajarea rezultatelor testului cu prietenii și colegii vă poate consolida interacțiunile sociale și vă poate permite să vă conectați cu alții, care împărtășesc interesul dvs. în ceea ce privește combustibilii alternativi și resursele regenerabile. Nu se știe niciodată, s-ar putea să întâlnești chiar și un entuziast al motorinei regenerabile care locuiește în apropierea ta!

Deci, ce așteptați? Luați o pauză de la ziua dvs. și răsfățați-vă cu o descoperire de sine cu acest test haios despre combustibili alternativi și resurse regenerabile. Alimentați-vă curiozitatea și obțineți informații valoroase despre viitorul energiei și combustibililor. În plus, s-ar putea să-ți faci prieteni noi pe drum. Nu uitați, suntem pe calea către un viitor mai durabil, iar combustibilii alternativi reprezintă un pas semnificativ în această direcție.