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Jun 04, 2023

Cummins und Regierungslabor entwickeln verbesserte Stahllegierung

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Ein Team von Cummins Inc. und den Leichtbauwerkstoffforschern des Oak Ridge National Laboratory hat eine neue Hochtemperatur-Stahllegierung entwickelt, die Motoren langlebiger und effizienter macht.

„Die Partnerschaft mit dem Oak Ridge National Laboratory und die Entwicklung des neuen Materials zeigen das erhebliche Potenzial für Verbesserungen und Effizienzsteigerungen für unsere Motoren“, sagte Corey Trobaugh, Direktor für angewandte Wissenschaft und Technologie bei Cummins, am 1. Juni. „Ich bin äußerst stolz auf den Wert.“ der Arbeit, die unser Team geleistet hat, und der künftigen Verbesserung, die es mit sich bringt.“

ORNL in Oak Ridge, Tennessee, ist eines von 11 nationalen Laboren des US-Energieministeriums im Lightweight Materials Consortium (LightMAT), das sein technisches Fachwissen (plus Ausrüstung, die nur in nationalen Laboren zu finden ist) nutzt, um mit der Industrie bei der Entwicklung und Vermarktung zusammenzuarbeiten Leichtbaumaterialien und Herstellungsverfahren.

„Eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts um 10 % kann zu einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs um 6 bis 8 % führen, da weniger Energie benötigt wird, um ein leichteres Objekt zu beschleunigen als ein schwereres. Der Einsatz von leichten Komponenten und hocheffizienten Motoren, die durch fortschrittliche Materialien ermöglicht werden „Ein Viertel der US-Flotte könnte bis 2030 jährlich mehr als 5 Milliarden Gallonen Treibstoff einsparen“, so das DOE.

Cummins hat mit ORNL zusammengearbeitet, um eine erschwingliche alternative Stahllegierung mit deutlich besserer Oxidationsbeständigkeit und Festigkeit bei hohen Temperaturen zu erforschen und zu entwickeln.

Trobaugh

Im Vergleich zu häufig verwendetem handelsüblichem Stahl war die Leistung des neuen Legierungsmaterials bei hohen Temperaturen (660 Grad Celsius/1.112 Fahrenheit) deutlich höher (85 % höhere Zugfestigkeit und 143 % höhere Ermüdungsfestigkeit).

Cummins mit Hauptsitz in Columbus, Indiana, investiert jährlich 1 Milliarde US-Dollar in Forschung und Technologie für sein gesamtes Produktportfolio und ist auf Diesel- und alternative Kraftstoffmotoren und -generatoren sowie zugehörige Komponenten und Technologien spezialisiert.

In Zusammenarbeit mit dem Vehicle Technologies Office des DOE hat LightMAT kürzlich Vorschläge mit der Privatindustrie im Rahmen kooperativer Forschungs- und Entwicklungsvereinbarungen finanziert, um leichte Materialien zu entwickeln, die Elektrofahrzeuge energieeffizienter machen.

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Im Mai veröffentlichte LightMAT eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen zur Finanzierung von Projekten, die wichtige technische Herausforderungen identifizieren, die den Einsatz von Leichtbaumaterialien einschränken, die die Energieeffizienz sowohl in konventionellen als auch in Elektrofahrzeugen verbessern würden.

Das Unternehmen hat nach Partnern gesucht, die bei der Entwicklung von Fahrzeugleichtgewichten helfen, insbesondere bei Verschlussplatten, Fahrwerks- und Aufhängungssystemen, Innenräumen, strukturellen Batteriegehäusen und Rädern. Ausgenommen vom Förderbescheid sind Projekte, die sich mit Batterien, Leistungselektronik oder anderen Antriebssystemen befassen.

Ausgewählte Projekte von Unternehmen erhalten bis zu 500,00 US-Dollar an technischer LightMAT-Unterstützung von den Partnerlabors auf nationaler Ebene für einen Zeitraum von höchstens zwei Jahren. Preisträger aus der Privatwirtschaft müssen für ihre Arbeits-, Material- und anderen direkten Ausgaben einen Mindestanteil von 50 % an den gesamten Projektkosten tragen.

Nach Ablauf der Einreichungsfrist am 12. Juni rechnen die Verantwortlichen von LightMAT damit, vier neue Projekte auszuwählen.

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