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Jan 08, 2024

Cat's C13D: El poder de tres

Por Mike Brezonick 10 de mayo de 2023 Realmente no existe una “talla única” cuando se trata de motores. Pero Caterpillar se está acercando mucho con su nuevo diésel C13D, presentado en

Por Mike Brezonick 10 de mayo de 2023

Realmente no existe tal cosa como “talla única” cuando se trata de motores. Pero Caterpillar se acerca lo más cerca posible con su nuevo diésel C13D, presentado en ConExpo-Con/Agg 2023.

El nuevo motor, producto de más de cinco años de desarrollo, es una plataforma de 13 L que, según Cat, tiene una densidad de potencia de hasta 52,3 hp/L (40 kW/L) que le permite cubrir un rango de potencia actualmente ocupado por sus motores de 13, 15 y 18 L. El nuevo diésel está destinado a una amplia gama de equipos fuera de carretera, incluidas trituradoras de rocas, cribadoras, trituradoras, zanjadoras, equipos agrícolas como tractores, cosechadoras y pulverizadores autopropulsados, trituradoras de madera, equipos de manipulación de materiales y grandes bombas industriales.

"Realmente se trata de densidad de potencia y de la capacidad de este motor", dijo Mark Stratton, vicepresidente y gerente general de Caterpillar responsable de grandes motores industriales. “Y nos brinda la capacidad de tomar esta plataforma y usarla en aplicaciones donde nuestra competencia (y nuestras propias plataformas) usaban motores mucho más grandes en el pasado.

"Nuestro C13B, que vendemos hoy, nuestro C15 y el extremo inferior de nuestra gama de motores C18 estarán cubiertos por la potencia que proporciona este motor", dijo Stratton.

La plataforma C13D de seis cilindros en línea ofrecerá ocho potencias nominales de 456 a 690 hp (340 a 515 kW) con hasta 2360 lb. ft (3200 Nm) de torque máximo. Con dimensiones de diámetro y carrera de 129,5 x 162,5 mm, el motor turboalimentado y posenfriado tiene una cilindrada total de 12,9 L e incorpora una serie de nuevas características de diseño, que incluyen:

Al suministrar potencia y torque comparables a las plataformas actuales de motores de 13, 15 y un solo turbo de 18 L de Caterpillar, Cat dijo que la plataforma C13D brinda una oportunidad para que los fabricantes de equipos originales reduzcan el tamaño de sus motores y simplifiquen los requisitos de diseño, ensamblaje y cadena de suministro en todo el mundo. múltiples aplicaciones. Esa consolidación también puede reducir el mantenimiento, las piezas y la capacitación técnica, dijo Caterpillar.

"Hoy en día, tenemos tres motores fantásticos en lo que llamamos la línea de seis cilindros en línea para trabajos pesados: el C13B, el C15 de 15 L y el C18 monoturbo, que se encuentra en la parte superior de nuestra gama de motores", dijo David Nicoll, gerente de línea de productos. para el desarrollo de grandes motores industriales y el recién nombrado presidente de Productos de Ruedas Medianas de Caterpillar. “El C13D podrá producir energía y eficiencia en toda esa línea para nuestros clientes en el futuro.

"Entonces, a medida que nuestros clientes comienzan a pensar en sus planes futuros de desarrollo de productos, pueden usar el C13D en ese rango de potencia y, esencialmente, diseñar el C13D donde hoy tienen el C13B, el C15 y el C18 monoturbo", dijo Nicoll. “Eso significa que en los casos en que nuestros clientes tienen una amplia gama de productos que admiten diferentes motores, pueden consolidarlos en un solo motor de esa gama. Eso les ayuda con su ingeniería, inventario, mantenimiento, posventa, todo lo que conlleva el cuidado de una máquina que tiene un motor. Eso es lo que significa el poder de tres”.

Sin embargo, lo que la potencia de tres no significa es que los clientes de motores Cat tendrán que abandonar los motores actuales de 13, 15 y 18 L en el corto plazo.

"No vamos a obligar a nadie a cambiar", afirmó Allen Chen, director de marketing de productos de la división de sistemas de energía industrial de Cat. “Esperamos que la historia del valor se cuente por sí sola: el C13D tiene más potencia, más torque, más capacidad de altitud y más arranque en frío, menos consumo de combustible, menos vibración, menos ruido: todo lo bueno de un motor.

"Pero no te obligaremos a aceptarlo", dijo Chen. “Entendemos y apreciamos que es un desafío de ingeniería muy grande rediseñar un motor en un chasis. Por eso queremos trabajar con distribuidores y fabricantes de equipos originales para determinar cuándo es el mejor momento para realizar el cambio.

"Dicho esto, si sale la EPA Tier 5, la EU Stage 6 o, digamos, China Nonroad 5, las plataformas actuales, la C13B, la C15 y la C18, no estarán certificadas para el siguiente nivel de emisiones", dijo.

En el lanzamiento, el C13D cumplirá con los estándares de emisiones de mercados más regulados, como EU Stage 5, US EPA Tier 4 final, China Nonroad 4, Korea Stage 5 y Japón 2014, equipado con el último módulo de emisiones limpias (CEM) de Cat. También se ofrecerán motores para mercados menos regulados, dijo Cat.

El CEM incorpora nuevas tapas finales de alto caudal y un nuevo mezclador diseñado para reducir el consumo de fluidos. Un sistema de dosificación en el cilindro y una válvula reguladora de admisión regulan la gestión térmica, eliminando la necesidad del sistema de regeneración Caterpillar (CRS), reduciendo así la complejidad.

El sistema también incorpora la última tecnología de reducción catalítica selectiva (SCR) de la compañía para mejorar la eficiencia en todos los rangos de temperatura que, según Cat, ofrece un menor consumo de líquido de escape diésel (DEF). El paquete CEM también incluye un paquete más compacto para el catalizador de oxidación diésel (DOC) y el filtro de partículas diésel (DPF).

El CEM puede montarse en el motor o de forma remota según las necesidades de la aplicación, afirmó la compañía.

La plataforma del motor Cat C13D permite el uso de combustibles líquidos renovables como 100% HVO, biodiesel destilado B100 e incluso biodiesel estándar hasta B100, dijo la compañía. Además, la arquitectura central del motor está diseñada para el futuro desarrollo de capacidades de combustible de gas natural e hidrógeno.

"Estamos 100% comprometidos con la plataforma diésel como plataforma para el futuro porque sabemos que nuestros clientes la necesitarán", dijo Stratton. “Estamos adoptando plenamente la transición energética y la necesidad de soluciones alternativas.

"Pero si necesita un motor diésel, si esa es la respuesta correcta, queremos el mejor del mercado", afirmó. “E incluso con un motor IC, hoy están llegando al mercado alternativas más allá de nuestro diésel tradicional que reducen nuestra huella de carbono durante todo el ciclo de vida de la operación, como HVO.

"Esperamos que esta sea nuestra plataforma para el futuro para otros combustibles alternativos, como el gas natural y el hidrógeno", dijo Stratton. "Y es por eso que es tan importante que tengamos el motor base correcto y que tengamos toda la tecnología implementada desde el principio".

Caterpillar dijo que el C13D ha acumulado más de 12.000 horas en laboratorio y pruebas iniciales de campo, y que el primer motor se entregará a un cliente para realizar pruebas en los próximos meses. Los motores piloto se entregarán a otros clientes de prueba en 2025, y la producción comenzará en 2026.

Gran parte de lo que se ha hablado en los últimos años se ha centrado en tecnologías diseñadas para reemplazar los motores de combustión interna. Pero al presentar su nuevo diésel todoterreno, Caterpillar, el mayor fabricante de motores y equipos de movimiento de tierras del mundo, dejó claro que cree que queda bastante vida en la tecnología de motores.

Al calificar la presentación del nuevo motor diésel C13D en ConExpo como "un día trascendental para Caterpillar", Jaz Gill, vicepresidente de Ventas, Marketing, Servicio y Repuestos de la División de Sistemas de Energía Industrial de Caterpillar, señaló que "todos los días nos despertamos hasta nuevos anuncios, nuevas tecnologías revolucionarias que proporcionan diferentes tipos de energía.

"Ya sean baterías recargables, híbridos o combustibles alternativos como el hidrógeno o el HVO y las pilas de combustible, conocemos todas estas tecnologías y, de hecho, estamos invirtiendo mucho en todas ellas", afirmó. “Y si bien todas estas nuevas tecnologías son un buen augurio para el futuro, creo que es cierto que el probado y confiable motor de combustión interna ha sido el principal caballo de batalla para la gran mayoría de los sitios de trabajo en todo el mundo.

"Así que, como Caterpillar, nos dedicamos al diésel", afirmó Gill. “Vamos a seguir invirtiendo. Vemos enormes oportunidades ahora y en el futuro para los motores de combustión interna”.

Al mismo tiempo que presentaba un concepto de motor completamente nuevo, Caterpillar también aprovechó ConExpo-Con/Agg 2023 para destacar tecnologías no relacionadas con motores que también podrían desempeñar un papel más importante en los próximos años.

El principal de ellos es Cat Compact ESS, un sistema de almacenamiento de energía de batería (ESS) móvil diseñado para complementar las soluciones de energía móvil tradicionales, que se exhibió como parte del Sustainability Hub de la compañía en ConExpo. Los nuevos módulos ESS, que se presentaron por primera vez en Bauma el otoño pasado, están dirigidos a aplicaciones como lugares de trabajo remotos que requieren largos períodos de cargas bajas, como cargas nocturnas, cargas bajas las 24 horas del día y períodos de tiempo en los que se requiere un suministro silencioso de energía. se requiere.

Hay dos módulos ESS disponibles en configuraciones de 50 y 60 Hz. El Cat XES60 ESS proporciona hasta 56,8 kWh de capacidad de almacenamiento de energía, mientras que el XES120 ofrece hasta 127,9 kWh. Ambos permiten una recarga completa en tan solo cuatro horas e incorporan una química avanzada de iones de litio para proporcionar estabilidad térmica, alta eficiencia de descarga/recarga y un alto ciclo de vida, dijo Caterpillar.

Los módulos ESS tienen conexiones sencillas y directas que permiten una rápida instalación plug and play e integración con cualquier combinación de diésel, gas natural o fuente de energía renovable, incluidos paneles solares fotovoltaicos portátiles o energía eólica, lo que permite una implementación rápida y sin problemas en el lugar de trabajo. Los módulos almacenan el excedente de energía de las fuentes de energía y lo descargan en el lugar de trabajo según sea necesario.