Рентабельное время безотказной работы и снижение совокупной стоимости владения при доочистке природного газа

Экономичное время безотказной работы и снижение совокупной стоимости владения при доочистке природного газа

Упрощенная система очистки выхлопных газов двигателей Cummins, работающих на природном газе, обеспечивает длительное время безотказной работы и отсутствие необходимости планового технического обслуживания при небольшом весе, и она еще более усовершенствована.

Трехкомпонентная каталитическая система Cummins на моделях X15N, ISX12N, L9N и 6.7N уже давно обеспечивает автопаркам необслуживаемую систему очистки выхлопных газов. В отличие от дизельных систем, трехходовой каталитический нейтрализатор не требует регулярного обслуживания, что помогает автопаркам избежать простоев, связанных с такими интервалами технического обслуживания.

Пока производители, лидеры отрасли и законодатели работают над соблюдением требований по очистке дизельных двигателей, которые часто включают датчики выхлопной жидкости дизельных двигателей (DEF) и обслуживание сажевого фильтра, двигатели Cummins, работающие на природном газе, продолжают улучшать мощность, запас хода и выбросы.

Новейший двигатель Cummins, работающий на природном газе, X15N, обеспечивает мощность, подобную дизельному, благодаря проверенному, простому трехкомпонентному катализатору выхлопной системы компании, который был улучшен по сравнению с более ранними моделями.

«В нашей системе управления соотношением воздух-топливо произошли некоторые улучшения», — сказал Скотт Бэйз, руководитель региональной технической платформы Cummins Spark Ignition в Северной Америке. "15-литровый двигатель оснащен широкополосным кислородным датчиком, который дает более точные результаты за пределами строгой стехиометрической точки соотношения воздух-топливо."

Термин «стехиометрический» в двигателях относится к идеальному соотношению воздуха и топлива во время сгорания, при котором топливо полностью сгорает с наименьшими возможными выбросами.

«На природном газе оно варьируется в зависимости от качества топлива, но составляет примерно 16,5 к 1. На каждый фунт топлива вам нужно 16 с половиной фунтов воздуха, чтобы катализатор работал», — сказал Байзе.

Благодаря идеальному соотношению воздух-топливо сгорание природного газа Cummins обеспечивает тщательное сгорание и в конечном итоге сокращает работу, необходимую для последующей очистки для дальнейшего устранения выбросов.

«На стороне управления двигателем происходит много всего. Контроль соотношения воздух-топливо очень важен. Получение точного количества топлива, соответствующего воздуху, важно для обеспечения правильной работы катализатора и обеспечения хорошего снижения выбросов. Мы сокращаем выбросы NOx более чем на 99% с помощью этого трехкомпонентного катализатора.»

Дэвид Кинг, менеджер по продукции Cummins в области двигателей, работающих на природном газе, отметил, что трехкомпонентный каталитический нейтрализатор также легче, чем система очистки выхлопных газов дизельного двигателя, и его легче устанавливать из-за его меньшего размера.

В зависимости от конфигурации X15N система очистки выхлопных газов может весить до 150 фунтов меньше, чем дизельное топливо. По словам Кинга, в сочетании с более легкой конструкцией двигателя X15N может снизить вес примерно на 500 фунтов по сравнению с дизельным двигателем X15. Долголетие также заложено.

«Он рассчитан на весь срок службы автомобиля», — сказал Кинг. "Он не требует обслуживания или замены. Он занимает меньше места, он легче, и вы просто забываете о его существовании по большей части."

Почему простое может быть лучше

Трехходовой катализатор Cummins получил свое название от работы, которую он выполнял на протяжении последних трех десятилетий: удаление оксидов азота (NOx), углеводородов и угарного газа (CO) при сжигании природного газа. Это тот же катализатор, который используется в системах очистки выхлопных газов легковых автомобилей с бензиновым двигателем, известный как каталитические нейтрализаторы.

«Вы не проводите никакого обслуживания катализатора в легковом автомобиле, и мы тоже», — сказал Байзе.

Замена свечей зажигания каждые 60 000 миль помогает поддерживать работу катализатора в отличной форме. Для X15N замену свечей зажигания можно выполнять с интервалом замены масла в 60 000 миль или до 65 000 миль с помощью решения Valvoline NextGen One Solution.

«Важно обслуживать ваш двигатель, особенно систему зажигания», — сказал Байзе. "Свечи зажигания необходимо регулярно заменять, а в этом случае катализатор должен прослужить в течение всего срока службы автомобиля. Плохое обслуживание свечей зажигания может привести к пропускам зажигания, а если это будет продолжаться со временем, это может привести к повреждению катализатора. Свечи зажигания требуют регулярного ухода, но сам катализатор не требует обслуживания."

Хотя сам преобразователь Cummins практически не изменился, были внесены некоторые изменения в соотношение платины, палладия и родия в катализаторе для дальнейшего снижения выбросов. Эти драгоценные металлы преобразуют NOx, CO и углеводороды в воду и углекислый газ.

Новейшая система доочистки природного газа Cummins соответствует строгим требованиям Агентства по охране окружающей среды и Калифорнийского совета по воздушным ресурсам от 2027 года по выбросам, и при этом не требуется DEF, стоимость которого в среднем составляет около 4 долларов за галлон, или регулярных очисток DPF, которые могут стоить более 1000 долларов.

«Два ключевых фактора обеспечивают работу трехстороннего катализатора», — сказал Байзе. «Одним из них является содержание драгоценных металлов, а другим — способность катализатора накапливать кислород. Это позволяет ему накапливать кислород, когда это необходимо для преобразования NOx, а затем высвобождать его для преобразования CO и углеводородов. Цель состоит в том, чтобы поддерживать правильный баланс кислорода, чтобы все три выброса могли быть эффективно преобразованы.»

Дизельное топливо и природный газ имеют свои преимущества в зависимости от применения, но природный газ может стать более подходящим, если принять во внимание цены на топливо и время простоя, связанное с доочисткой. По данным AAA, средняя цена дизельного топлива значительно превышает 5 долларов за галлон, в то время как природный газ на общественных станциях стоит на 60% ниже этой цены.

Экономия на частных станциях еще лучше. Альянс за чистый транспорт сообщает о снижении затрат на топливо до 90% для автопарков, которые строят и управляют собственной системой заправки природным газом.

Экономия топлива будет расти, добавил Кинг, поскольку автопарки будут использовать больше транспортных средств, работающих на природном газе (NGV), и потреблять больше экологически чистого природного газа.

«Сейчас прекрасное время, чтобы быстро начать получать выплаты прямо сейчас», — сказал Кинг. «Хотя мы не можем прогнозировать цены на топливо, в целом мы можем сказать, что в будущем природный газ будет стоить дешевле, чем дизельное топливо».

Помимо более высоких затрат на топливо, могут быстро накапливаться проблемы, связанные с DEF и DPF, которые приводят к простоям.

«Когда мы думаем о незапланированных простоях, мы думаем о том, что автопарку приходится арендовать грузовик или платить водителю за то, чтобы тот сидел без дела», — сказал Кинг. «У них есть груз, который может опоздать, что может привести к штрафу. Может быть, у них есть субподряд, по которому кто-то другой заберет этот трейлер. В любом случае, простой может стоить намного дороже, чем вы думаете».