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Dec 25, 2023

Cat's C13D: 3 の累乗

Di Mike Brezonick 10 maggio 2023 Non esiste davvero una cosa come "taglia unica".

マイク・ブレゾニック著 2023年5月10日

エンジンに関しては、「フリーサイズ」などというものは実際にはありません。 しかし、キャタピラーは、ConExpo-Con/Agg 2023 で発表された新しい C13D ディーゼルで、それに限りなく近づいています。

5年以上の開発の成果である新しいエンジンは、13 Lのプラットフォームで、最大52.3 hp/L (40 kW/L)の出力密度を持ち、現在エンジンが満たしている出力範囲をカバーできるとキャット氏は述べた。 13、15、18Lエンジン。 新しいディーゼルは、岩盤破砕機、スクリーナー、グラインダー、トレンチャー、トラクター、ハーベスター、自走式噴霧器などの農業機械、ウッドチッパー、マテリアルハンドリング機器、大型産業用ポンプなど、幅広いオフハイウェイ機器を対象としています。

キャタピラーの副社長兼大型産業用エンジン担当ゼネラルマネージャーのマーク・ストラットン氏は、「重要なのは出力密度であり、このエンジンの能力だ」と述べた。 「そして、このプラットフォームを利用して、競合他社や当社独自のプラットフォームが過去にはるかに大きなエンジンを使用していたアプリケーションで使用できるようになりました。

「現在販売しているC13B、C15、そしてC18エンジンの最下位モデルは、このエンジンが提供するパワーでカバーされるでしょう」とストラットン氏は語った。

直列 6 気筒 C13D プラットフォームは、456 ～ 690 馬力 (340 ～ 515 kW) の 8 つの出力定格と、最大 2360 ポンド フィート (3200 Nm) のピーク トルクを提供します。 ボアとストロークの寸法が 129.5 x 162.5 mm のターボチャージャーとアフタークーラーを備えたこのエンジンの総排気量は 12.9 L で、次のような多くの新しい設計機能が組み込まれています。

Cat 氏は、C13D プラットフォームはキャタピラーの現行の 13、15、およびシングルターボ 18 L エンジン プラットフォームに同等のパワーとトルクを供給することで、OEM メーカーにエンジンをダウンサイジングし、設計、組み立て、およびサプライ チェーンの要件を簡素化する機会を提供すると述べました。複数のアプリケーション。 統合により、メンテナンス、部品、技術トレーニングも削減できるとキャタピラー社は述べています。

「現在、当社はヘビーデューティー直列6気筒ラインナップと呼ぶものに、C13B、15 L C15、およびC18シングルターボという3つの素晴らしいエンジンを備えており、当社のエンジンシリーズの頂点に位置します」と製品ラインマネージャーのデビッド・ニコル氏は述べています。大型産業用エンジン開発の責任者となり、新たにキャタピラーの中型ホイール製品担当社長に任命されました。 「C13D は将来、当社の顧客向けにそのライン全体にわたってパワーと効率を生み出すことができるようになります。

「したがって、当社の顧客が将来の製品開発計画について考え始めると、その出力範囲全体でC13Dを使用でき、基本的に、現在C13B、C15、C18シングルターボがあるC13Dで設計することができます」とニコル氏は述べた。 「これは、当社の顧客がさまざまなエンジンを使用する幅広い製品を持っている場合、その製品範囲全体で 1 つのエンジンに統合できることを意味します。これにより、エンジニアリング、在庫、メンテナンス、アフターマーケットなど、それに付随するすべての作業が容易になります。」エンジンの付いた機械の世話をする。それが3つの力の意味です。」

ただし、3 つのパワーが意味するものは、Cat エンジンの顧客は現在の 13、15、18 L エンジンを近いうちに放棄する必要があるということです。

「私たちは誰かに切り替えを強制するつもりはありません」と Cat の産業用電力システム部門の製品マーケティング マネージャー、アレン チェン氏は述べています。 「私たちは、C13Dがより多くのパワー、より多くのトルク、より多くの高度能力を持ち、より多くのコールドスタート、より少ない燃料消費量、より少ない振動、より少ない騒音を備えているという価値の物語が自ずと伝わることを願っています。まさにエンジンの良い点がすべて揃っています。

「しかし、私たちはあなたにそれを強制するつもりはありません」とチェン氏は言いました。 「エンジンを再設計してシャーシに組み込むのは、非常に大きなエンジニアリング上の課題であることを私たちは理解しており、認識しています。そのため、ディーラーや OEM と協力して、いつ切り替えるのが最適な時期であるかを判断したいと考えています。

「そうは言っても、EPA Tier 5、EU Stage 6、あるいは中国のノンロード 5 が登場したとしても、現在のプラットフォームである C13B、C15、C18 は次の排出レベルでは認定されないでしょう」と同氏は述べた。

発売時には、C13Dは、Catの最新のクリーン・エミッション・モジュール（CEM）を搭載し、EUステージ5、米国EPAティア4ファイナル、中国ノンロード4、韓国ステージ5、日本2014年など、より規制の高い市場の排出基準を満たします。 キャット氏によると、規制の緩い市場向けのエンジンも提供される予定だという。

CEM には、液体の消費量を削減するように設計された新しい高流量エンド キャップと新しいミキサーが組み込まれています。 シリンダー内投与システムと吸気スロットル バルブが熱管理を調整するため、キャタピラー再生システム (CRS) が不要になり、複雑さが軽減されます。

このシステムには、温度範囲全体で効率を向上させるための同社の最新の選択触媒還元（SCR）技術も組み込まれており、これによりディーゼル排気液（DEF）の消費量が削減されるとキャット氏は述べた。 CEM パッケージには、ディーゼル酸化触媒 (DOC) とディーゼル微粒子フィルター (DPF) 用のよりコンパクトなパッケージも含まれています。

同社によれば、CEMはアプリケーションのニーズに応じてエンジンに取り付けることも、遠隔から取り付けることもできるという。

Cat C13D エンジン プラットフォームにより、100% HVO、B100 蒸留バイオディーゼル、さらには最大 B100 標準バイオディーゼルなどの再生可能な液体燃料の使用が可能になると同社は述べています。 さらに、エンジンのコア アーキテクチャは、天然ガスおよび水素燃料機能の将来の開発を考慮して設計されています。

ストラットン氏は、「当社は、将来のプラットフォームとしてディーゼルプラットフォームに100％取り組んでいる。なぜなら、顧客がそれを必要とすることを知っているからである」と述べた。 「私たちはエネルギー転換と代替ソリューションの必要性を全面的に受け入れています。

「しかし、ディーゼルエンジンが必要な場合、それが正しい答えであれば、私たちは市場で最高のものを望んでいます」と彼は言いました。 「そして、IC エンジンであっても、HVO など、運用のライフサイクル全体にわたって二酸化炭素排出量を削減する、従来のディーゼルを超えた代替品が今日市場に登場しています。

「これが、天然ガスや水素などの他の代替燃料の将来のプラットフォームとなることが私たちの期待です」とストラットン氏は語った。 「だからこそ、ベースエンジンを適切に入手し、最初からすべてのテクノロジーを適切に導入することが非常に重要です。」

キャタピラーによると、C13Dは実験室および初期フィールドテストで1万2000時間以上を蓄積しており、最初のエンジンは今後数カ月以内にテストのために顧客に送られる予定だという。 パイロット エンジンは 2025 年に他のテスト顧客に納入され、2026 年に生産が開始される予定です。

ここ数年間の話題の多くは、内燃エンジンに代わる技術に関するものでした。 しかし、エンジンと土木機械の世界最大メーカーであるキャタピラーは、最新のオフハイウェイディーゼルを発表する際に、エンジン技術にはまだかなりの寿命が残っていると考えていることを明らかにした。

ConExpo での新しい C13D ディーゼル エンジンの発表を「キャタピラーにとって重要な日」と呼び、キャタピラーの産業用電力システム部門のセールス、マーケティング、サービスおよびアフターマーケット部品担当副社長のジャズ ギル氏は次のように述べました。新しい発表、さまざまな種類のパワーを提供する革新的な新技術まで。

「充電式バッテリー、ハイブリッド、あるいは水素やHVO、燃料電池などの代替燃料のいずれであっても、私たちはこれらすべての技術について熟知しており、実際、それらのすべてに多額の投資を行っています」と同氏は述べた。 「そして、これらの新技術はいずれも将来にとって良い前兆ではありますが、実績と信頼のある内燃エンジンが世界中のほとんどの現場で主力となっているというのは真実だと思います。

「したがって、キャタピラーとして、私たちはディーゼルに専念しています」とギル氏は言いました。 「当社は投資を継続するつもりです。内燃機関には現在、そして将来的に大きなチャンスがあると考えています。」

全く新しいエンジンコンセプトを導入すると同時に、キャタピラーは ConExpo-Con/Agg 2023 を利用して、今後数年間でより重要な役割を果たす可能性のあるエンジン以外のテクノロジーにも焦点を当てました。

その最たるものは、従来のモバイル電源ソリューションを補完するように設計されたモバイルバッテリーエネルギー貯蔵システム (ESS) である Cat Compact ESS であり、ConExpo で同社のサステナビリティ ハブの一部として展示されました。 昨年秋のバウマで初めて発表された新しいESSモジュールは、夜間の負荷、24時間365日の低負荷、エネルギーの静かな供給時間帯など、長期間の低負荷を必要とする遠隔作業現場などのアプリケーションをターゲットとしています。が必要です。

2 つの ESS モジュールは、50 Hz 構成と 60 Hz 構成で使用できます。 Cat XES60 ESS は最大 56.8 kWh のエネルギー貯蔵容量を提供し、XES120 は最大 127.9 kWh を供給します。 キャタピラー社によると、どちらもわずか4時間でフル充電が可能で、高度なリチウムイオン化学を組み込んで熱安定性、高い放電/再充電効率、高いサイクル寿命を実現しているという。

ESS モジュールはシンプルで簡単な接続を備えており、迅速なプラグ アンド プレイの設置と、ポータブル PV ソーラー アレイや風力発電などの再生可能エネルギー源の組み合わせに対する迅速なプラグ アンド プレイの設置と統合を可能にし、迅速かつスムーズな現場展開を可能にします。 モジュールはエネルギー源からの余剰電力を蓄え、現場の需要に応じて放電します。