A Cummins nem hisz az elektromosságban

Nem mindenki gondolja azt, hogy a belső égésű motorokat az akkumulátoros villanyautók fogják felváltani. A Cummins a hidrogénhajtású dugattyús motorok mellett teszi le a voksát.

A Cummins két új motorváltozatot jelentett be, amelyek egy új, teljesen üzemanyag-aggnosztikus platformon alapulnak. A hengerfejtömítés felett az üzemanyag típusától függően változnak az alkatrészek. A hengerfejtömítés alatt az általánosan elterjedt rövidblokk található.

Japánban például néhány gyártó konzorciuma, köztük a Mazda, a Subaru, a Yamaha, a Toyota és a Kawasaki összefogott, hogy hidrogénhajtású belső égésű motorokat fejlesszenek ki. Eközben néhány vállalat, köztük a Cummins, beugrott a hidrogén-bizniszbe Észak-Amerikában. A Cummins a közelmúltban bejelentette, hogy két hidrogénüzemű változatot tesztel közepes és nagy teherbírású piacokon.

A vállalat úgy véli, hogy a közlekedési iparnak többféle megoldást kell kifejlesztenie, hogy megfeleljen a közúti és terepen történő felhasználás igényeinek, az alkalmazások és a működési környezetek nagy eltérései miatt. Úgy gondolják, hogy a elektromos járművek sok ilyen nagy teherbírású alkalmazáshoz nem használhatók. Ez az a hely, ahol a hidrogén lehet a praktikusabb választás az OEM-ek számára a jövőben.

Tavaly júliusban a Cummins bejelentette, hogy lép egy merészet, és teszteli a hidrogén belső égésű (ICE) technológiát. Azóta a vállalat elérte a teljesítmény- és nyomatékcélokat (több mint 1100 Nm nyomaték és 290 lóerő a közepes teljesítményű motorból, 500 lóerős és több mint 1350 Nm nyomatékkal az újabb prototípusoknál). Fontos megjegyezni, hogy a Cummins jelentős globális gyártási lábnyommal rendelkezik, így a hibák kidolgozása után a vállalat gyorsan átalakíthatja a piacot.

A Cummins szerint a motorplatform „nulla szén-dioxid-kibocsátású megoldás több piacra is”. 15,0 literes és 6,7 literes lökettérfogatú hidrogénes belső égésű motorokat is kíván gyártani, hisz ezek a motorok a piac legfrekventáltabb pontjai, és lehetővé teszik, hogy lépéseket tegyen és csökkentse az üvegházhatású gázok kibocsátását még ebben az évtizedben.

A hidrogén-hajtású motorok alacsonyabb kezdeti költséggel valósíthatók meg, mint a hidrogén-üzemanyagcellák vagy a BEV-ek, csak kisebb módosításokkal a mai járműveken. A hidrogéntüzelésű járművek piacára belépő OEM-ek is profitálhatnak a hidrogénüzemű járművek korai bevezetéséből és méretéből, mivel az olyan jellemzők, mint a megnövelt hatótáv, a gyors üzemanyag-feltöltés, a hajtásláncok egységessége és a felhasználói ismeretek vonzzák a vásárlókat.

„A nehéz teherszállítás kritikus jelentőségű a globális gazdaság számára, és a gazdaság egyik nehezen leépíthető ágazata.” – mondja Daryl Wilson, a Hidrogén Tanács ügyvezető igazgatója.

„Bátorít minket a Cumminsnál a hidrogénüzemű belső égésű motorok fejlesztése terén elért haladás, és várjuk a folyamatos fejlesztéseket, amelyek segíthetnek elérni a gazdaságok költséghatékony szén-dioxid-mentesítését világszerte.”

A Cummins rövid távon a hidrogén égetésére voksol, mert a közepes és nagy teljesítményű alkalmazások sokkal nagyobb valószínűséggel váltanak át erre az üzemanyagra, ha rendelkezésre áll. A cég szerint az elkövetkező évtizedben a hidrogénnel közlekedő buszok és teherautók mindennapos látványt nyújtanak majd. Ha a hidrogén növekedni tud ezen a piacon, és a nagy teherbírás-igényű vásárlók által választott tüzelőanyag lehet, a Cummins úgy véli, hogy kiegészíti majd a a palettát akkumulátoros elektromos buszokkal és teherautókkal, amelyek gazdaságilag és működési szempontból is életképesek bizonyos területeken.

Más alkalmazások, például építőipari gépek, mezőgazdasági gépek és még hajók is csatlakozhatnak hamarosan a hidrogénmotoros küldetéshez. Sok olyan platform szóba kerülhet, amelyeket a felhasználási igényük miatt nehéz villamosítani, és már léteznek különféle gáznemű tüzelőanyaggal működő változatok.

Az X15N

A hidrogénes belső égésű motor fizikailag illeszkedik a mai teherautókhoz, és működik a jelenlegi sebességváltókkal. Ezenkívül zökkenőmentesen integrálódnak az iparág meglévő szolgáltatási hálózataiba és gyakorlataiba. A RAM teherautók rajongói számára a 6,7 literes Cummins hidrogénmotor jól illeszkedik valamenyi nagy teherbírású pickup modelljébe. És úgy tűnik, hogy a Stellantis a hidrogén felhasználásába is nagy lendülettel vetette bele magát, mivel utalt arra, hogy már 2024-től elkezdi használni ezt az üzemanyagot.

A Cummins azt tervezi, hogy új üzemanyag-aggnosztikus motorplatformját használja a hidrogén-égésű motorok fejlesztéséhez. A 6,7 és a 15 literesek optimalizált hengerfejekkel rendelkeznek, rugalmas felső bütykös rendszerekkel, amelyek a felhasznált üzemanyagtól (azaz földgáztól, dízeltől vagy hidrogéntől) függően cserélhetők. A hidrogén-specifikus fejek jobb hűtést és csökkentett súrlódást kínálnak, hogy hatékonyabb és nagyobb teljesítménysűrűséget érjenek el a platformmal. Az üzemanyagok közötti változások elméletileg csak a hengerfejtömítés feletti szekciót érintik.

Srikanth Padmanabhan, a Cummins motorüzletágának elnöke szerint túl sok korlátozás és egyéb kompromisszum volt a dízel- vagy földgázmotorok hidrogénre átalakítása kapcsán, ezért új platformra volt szükség.

„Egy fejlett, optimalizált égésteret terveztünk az üzemanyag keveréshez, a töltésmozgáshoz és a turbulencia generálásához, amelyről úgy gondoljuk, hogy kritikus fontosságú a hidrogén gyors égéséhez, hogy maximalizáljuk a teljesítménysűrűséget és a hatékonyságot” – magyarázza Padmanabhan. „Azt is fontos megjegyezni, hogy ez az égésrendszer szinergizálni fog a következő generációs, nagy teljesítménysűrűségű, nagy hatásfokú földgázmotorjainkkal.”

Tesztek

A Cummins jelenleg hidrogénmotorok prototípusait teszteli 500 lóerővel és 1350 Nm nyomatékkal a nagy teherbírású szegmensben.

„A hidrogénmotor beindítása a szén-dioxid-mentes jövő elérésének tekintetében máshol is kamatoztatható, például a hidrogén üzemanyagcellákon” – folytatta Padmanabhan. „Azáltal, hogy egy életképes felhasználási lehetőséget és keresletet teremtünk a hidrogén iránt rövid távon, felgyorsíthatjuk a hidrogén-infrastruktúra kiépítését, és növelhetjük a járművel tankjainak kapaciátását. Mindkét fejlesztésre szükség van az üzemanyagcellás hajtásláncok széles körű elterjedéséhez.”

Jim Nebergall, a Cummins hidrogénmotorok részlegének vezérigazgatója azt mondja, ügyfeleik pozitívan fogadták ezt az új kezdeményezést, mivel a hidrogén ICE platform ismert alkatrészeken alapul. „Ezek a motorok úgy néznek ki, mint a motorok, olyan a hangjuk, mint egy motornak, és oda férnek be, ahová a motorok általában.”

A vállalat májusban debütált 15 literes hidrogénmotorjával a kaliforniai Long Beach-i ACT Expo kiállításon. Gyártása 2027-ben várható. A 6,7 literes motor már 2023-24-ben piacra kerülhet.