一个多世纪以来,康明斯一直处于动力解决方案的前沿。展望未来,康明斯营销传播总监Steve Nendick指出,这家美国非公路发动机巨头将采取双管齐下的战略:继续推进内燃机技术,在性能、效率和与清洁燃料的兼容性方面取得进一步进步;并创新零排放解决方案,如氢燃料电池和电池技术。
Nendick解释说:“对于建筑和骨料市场来说,由于缺乏充电和氢供应基础设施,柴油发动机仍将是大多数机械的首选。”“虽然这种替代技术和基础设施正在开发中,但康明斯现在可以帮助作业者提供解决方案,减少作业对环境的整体影响。除了减少排放,他们还将最大限度地提高机器的效率和性能,并降低运行成本。运营商可以继续使用可靠可靠的电源解决方案。”
Nendick表示,最新一代康明斯性能系列V阶段发动机可以满足各种结构要求的负载循环,同时产生接近零的氮氧化物和颗粒物排放。
值得注意的是,Nendick指出,康明斯性能系列系列具有较高的功率和扭矩,适用于相同尺寸的发动机。这意味着它们可以在不影响生产力的情况下取代康明斯和具有竞争力的更高排量的发动机。它为制造商提供了更低的安装成本和更高效的操作,为最终用户提供了更少的燃料使用和更低的二氧化碳排放。Nendick强调,由于所需的机油和过滤器更少,维护成本也降低了。
“每个性能系列发动机都可以与OEM的机器进行电子匹配。康明斯的专有软件校准是根据设备的确切操作需求量身定制的,以提供理想的解决方案。
“排量从3.8升到15升,功率从55 - 503kW。发动机高达9升的排量与康明斯单一模块后处理系统集成在一起,可以在不需要冷却废气再循环(EGR)的情况下满足V级接近零排放水平。这使得发动机更轻、更紧凑、重量更轻,进一步提高了效率和环境效益。”
Nendick强调,“启停”功能可以与B6.7性能系列相结合,降低高达10%的燃油消耗,减少二氧化碳排放和整体运营成本,同时最大限度地减少现场废气排放和噪音。
为了有效地集成启停技术,康明斯工程师与客户合作,根据OEM的机器控制器软件定制发动机控制软件。OEM控制器观察机器的运行情况,并在合适且安全的情况下将其传递给发动机控制模块。发动机控制器监测工作参数,如冷却液温度、进气歧管温度、发动机负载和风扇运行,以确保它可以关闭。
由于这种针对每个应用的定制,每小时允许的启停次数有限,该技术可以在不影响耐久性的情况下提供现场排放和社交效益。
Nendick继续说道:“康明斯最近宣布与多家远程信息处理服务提供商(tsp)合作,使客户能够通过互联诊断远程访问他们的发动机。这些产品包括Topcon, Trimble, TelliQ, Elevat和Saucon,未来还会有更多。
“康明斯互联诊断通过无线连接发动机,可以持续监测和诊断发动机的运行行为以及发动机故障的潜在原因。然后,业主能够做出明智的决定,并采取适当的行动,因为他们可以建议调整设备的使用方式,或进行先发制人的维修,以防止延长停机时间。这种能力有助于提高运营绩效,提高资产利用率,最大限度地延长正常运行时间,提高效率,同时降低总体成本。
“通过与康明斯技术的协同工作,Elevat的Machine Connect使越野设备oem和车队管理人员能够简单地收集和分析数据,通过顶级的智能设计和运营洞察来识别使用趋势和现场问题。Machine Connect是与所有主要部件供应商无缝通信的唯一平台,这使原始设备制造商能够灵活地将一系列解决方案应用到他们的机器上。”
Nendick表示,康明斯现已证实,加氢植物油(HVO)生物燃料可用于其X15非公路发动机。这意味着从3.8升到15升的全性能系列都可以使用这种低碳燃料。
HVO通常被描述为可再生柴油或绿色柴油,通过处理植物油、牛脂或用过的食用油等脂类来收集。它可以减少90%的温室气体
与柴油相比,“从油井到车轮”的气体排放。无硫无氧,不需要对发动机进行任何改装,对使用间隔的影响很小。
Nendick解释说:“使用安装了HVO-ready康明斯性能系列发动机的设备是一个简单、经济的步骤,可以使客户减少温室气体排放,对操作和工艺的影响最小。”
Nendick强调,康明斯是一家市场领先的公司,致力于推进未来能源解决方案,并为市场开发创新产品,每年在研究和技术上投入超过10亿美元。他说,这一点在性能系列增加的HVO和启停功能中体现得很明显,而且在引入燃料无关的发动机系列中也体现得很明显,该发动机具有氢燃烧功能,只需对发动机结构进行最小的调整。
他总结道:“作为一家公司,康明斯致力于创造各种各样的电源解决方案,并与众多市场的oem和客户合作,以实现适用于所有应用的低排放和零排放解决方案。”
沃尔沃Penta在创造可持续工业未来的道路上又迈出了一步,在慕尼黑宝马车展上推出了双燃料氢发动机。通过使用氢气作为可再生燃料来源,这款发动机将在不影响动力或性能的情况下,减少高达80%的二氧化碳排放。
这款发动机的工作方式与传统的D8车型类似,但主要使用氢气而不是柴油。如果没有氢,发动机可以继续使用传统燃料,保证生产力和正常运行时间。这意味着,有了双燃料技术,资产和业务运营就可以经得起未来的考验——尽管目前还没有可靠的氢基础设施全面覆盖。
沃尔沃Penta双燃料氢发动机产品经理Anders Wernersson解释道:“在零排放替代方案成为可行方案之前,全新Penta双燃料氢发动机为客户提供了低碳的临时解决方案。”“它提供了与普通柴油发动机相同的功率和扭矩曲线,但二氧化碳排放量显著降低。该技术相对简单,安装时干扰最小,因此我们认为这是一种具有成本效益和强大的解决方案,适用于各种应用领域的客户,包括建筑、采石和采矿,他们正在寻求向净零排放过渡。”
沃尔沃Penta与招商银行合作。TECH开发双燃料氢动力解决方案。招商银行。TECH提供并试用了氢气附加套件和油箱系统,与沃尔沃Penta D8发动机和软件一起工作。目前,发动机正在测试单元中运行,以优化氢柴油喷射策略,以实现最大的可靠性和减排。
作为市场试点项目的一部分,首批发动机将于2023年在欧洲的终端客户的机器上工作,随后将进行小规模生产。它将根据市场和客户需求逐步推出,并将重点放在技术与客户需求之间的契合度上,确保选择双燃料动力系统是合理的。
Wernersson说:“合作和伙伴关系对于促进向更可持续的电力解决方案的转变至关重要。“这种密切的合作方式是沃尔沃Penta长期脱碳和商业战略的基石。我们与客户和合作伙伴紧密合作,根据客户的需求量身定制解决方案。作为沃尔沃集团的一部分,我们处于独特的地位,因为我们可以利用沃尔沃卡车、沃尔沃客车和沃尔沃建筑设备的成熟技术和能力。我们将这一点与我们的客户、市场和应用知识相结合,使我们能够针对特定的车辆优化和调整我们的设计,考虑到其工作周期、气候和环境。”
这款8升的新车型旨在通过使用可再生的无化石燃料来减少排放,因此建议客户使用绿色氢来为他们的设备供电。绿色氢是一种可再生能源,利用太阳能、风能和水力等资源电解水,形成一个完全碳中和的产氢循环。
新的双燃料氢动力解决方案将帮助沃尔沃Penta实现其对科学目标倡议(SBTi)的雄心勃勃的承诺,该公司的目标是到2040年实现价值链净零排放。
作为公司企业战略的一部分,卡特彼勒在能源向低碳未来转型的过程中支持客户,重点介绍了其为非公路行业开发的48伏、300伏和600伏电池。
利用卡特彼勒在美国、英国、中国和印度的全球技术中心网络的专业知识,该计划最初专注于主要用于工业应用的设备的电池解决方案。
该电池系列采用锂离子技术,并采用模块化设计,以优化性能和包装。此外,它在设计时考虑到了整个生命周期的可持续性,在生命结束时具有重用和回收的潜力。
该开发计划还包括逆变器、电机、电子控制、数字服务和其他关键技术,以提供在恶劣操作环境中工作的设备买家所需的性能、可靠性、耐久性、可维护性和长期价值。
卡特彼勒在德国慕尼黑bauma(2022年10月24日至30日)展示了其电池技术的原型。
卡特彼勒工业动力系统高级副总裁Steve Ferguson表示:“卡特彼勒通过改进运营并帮助客户实现与气候相关的目标,展示了对可持续发展的长期承诺。”“我们宣布的电池计划是我们将广泛的创新库存与非公路行业的广泛知识相结合的最新举措,为一系列电力需求、应用类型、工作周期和运行环境提供解决方案。”
卡特彼勒承诺,到2030年,其所有新产品都将比上一代产品更具可持续性,这体现在卡特彼勒为使用卡特彼勒发动机的第三方设备的业主量身定制的工业动力解决方案和综合服务系列中。
“提高可持续性是一个过程,而不是终点,在为设备所有者确定合适的电力解决方案时,一种方法并不能适用于所有情况,”Ferguson说。“我们的产品可以帮助客户和最终用户通过高效发动机、燃料和现场现有的数字化解决方案,提高他们运营的可持续性,在他们现有设备的生命周期内提高价值并减少浪费,并通过为现场精确配置的创新为下一代设备提供动力。”
在宝马2022上,卡特彼勒还展示了其100kW的Cat C3.6工业动力装置和C7.1、C9.3B、C13B和C18工业柴油发动机。所有产品均符合欧盟V阶段和美国EPA Tier 4 Final排放标准,同时提供卓越的性能和低运营成本。
Perkins在bauma 2022慕尼黑车展上展示了如何继续投资于新发动机技术,包括欧盟阶段V和美国EPA Tier 4 Final的双标签认证。帕金斯公司表示,通过优化从进气到排气管末端的整个发动机系统的效率,通过一系列先进技术,帕金斯开发了从0.5升到18升,从8.2千瓦到597千瓦的全系列发动机。该机组不仅减少了温室气体排放,而且在功率密度、性能和运行效率方面都有显著改善。
帕金斯说,使用可再生、低碳强度的燃料,包括种植的作物(大豆、棕榈、油菜籽等)、用过的食用油、动物脂肪、生物质、藻类等,可以减少高达85%的二氧化碳和其他温室气体排放。从400系列到2800系列的每台工业帕金斯发动机都可以使用低碳强度的燃料,满足领先的行业柴油燃料规格。
此外,珀金斯拥有超过800家原始设备制造商(oem)的客户群,提供强大且不断增长的连接解决方案组合,可以帮助原始设备制造商提升柴油发动机的最佳、可持续性能。可作为Perkins的独立服务,也可轻松与OEM车队管理产品集成,联网发动机功能通过可定制的性能仪表板、燃料和机油消耗以及其他重要发动机数据点提供及时的洞察,可以最大限度地延长Perkins驱动的机器和车队的正常运行时间。
这些连接产品与珀金斯全球经销商网络的专家维护和服务能力无缝集成,以促进发动机问题的主动诊断和解决,帮助技术人员在第一时间完成工作,最大限度地减少停机时间和维修费用。
例如,免费应用“Perkins My Engine”自2017年推出以来,下载量已超过10万次。它通过提供服务提醒、电子服务日志、服务出版物、与分销商的快速链接以及为客户简化发动机数据共享,减少了文书工作,提高了工作效率,这对租赁公司尤其有用。
在连接日益紧密的世界中,原始设备制造商正在寻找方法来利用每秒收集的大量远程信息处理数据。
随着越来越多的原始设备制造商将远程信息处理系统集成到他们的设备中,以更好地服务最终用户,创造可操作的机会来战略性地使用这些数千个数据点是非公路行业面临的紧迫挑战之一。根据Future market Insights的一份报告,从2022年到2032年,非公路车辆远程信息处理市场预计将以15%的年复合增长率增长。
约翰迪尔已经找到了一种解决这一挑战的方法,即互联支持。
通过John Deere远程监控和诊断服务,Connected Support可以监控设备运行状况并向经销商触发预测警报,从而帮助提高效率、盈利能力和生产力,使他们能够主动管理部件更换和计划维护,以提高客户的正常运行时间。
互联支持利用一套经销商和工厂工具,包括远程监控车队健康状况、诊断机器和编程软件的能力。互联支持技术使经销商和终端用户能够从被动的维护心态转变为主动的维护方式。
约翰迪尔正在通过互联支持将其未来的远程信息处理技术产品扩展到约翰迪尔供电的OEM设备,无需缴纳订阅费。利用远程信息技术将有助于确保由约翰迪尔发动机提供动力的OEM机器保持在最佳运行状态,从而提高设备正常运行时间,并提供对设备性能的更多见解。
与此同时,约翰迪尔动力系统公司(JDPS)正在推出两款全新设计的下一代柴油发动机——JD14和JD18。宝马2022展示的这两款发动机的容量分别为14升和18升,符合欧洲和美国的V阶段和Tier 4 Final排放要求。
该公司的发动机专家尼古拉斯·法伊弗(Nicholas Pfeiffer)表示:“14和18发动机是我们的下一代发动机。它们的开发重点是可服务性,并具有最新的诊断功能。”Pfeiffer解释说,该诊断系统确保发动机具有预测性维护能力,在潜在故障出现之前就发现故障,显著降低维护成本,同时防止意外停机。他说:“我们有我们的远程信息网关,如果你选择加入,经销商可以在你知道有问题之前就给你打电话。”
同时,线束都在发动机的外部,使它们更容易维护和不易损坏。客户也可以选择不同的燃油和机油过滤器位置,以最适合的安装。Pfeiffer补充说,JD18发动机后处理包的简化也带来了显著的好处,所需的传感器更少,维护成本进一步降低。这些发动机可以使用生物燃料,Pfeiffer补充说:“我们正在研究HVO。”
美国越野发动机制造商科勒(Kohler)最近完成了其位于威斯康星州摩塞尔(Mosel)的北美制造设施的15.5万平方米的扩建,在2023年之前完成了其150年的业务。
该公司已经制定了面向更可持续发展的未来的新战略,披露了其长期计划以及将集团从电力生产商转变为能源供应商的下一步措施。该公司表示,这一新战略的公布正值发动机行业的重要时刻。
科勒的战略包括替代燃料、电气化和混合动力,以减小发动机尺寸或在运行期间实现零排放,氢作为潜在的绿色能源燃料。
该制造商最近收购了电动汽车和混合动力应用公司柯蒂斯。科勒表示,此次收购扩大并多样化了其产品组合,利用Curtis在电气化方面的专业知识,并巩固了科勒对混合动力和电气化解决方案的承诺。