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Jun 22, 2023

Los fabricantes de tractores lidian con aún más reglas de emisiones

Gran parte de los costos de desarrollo de los nuevos tractores en estos días implica motor

Gran parte de los costos de desarrollo de los nuevos tractores en estos días involucran las emisiones del motor. ¿Terminará eso pronto? Probablemente no, dice Peter Hill.

Justo cuando todo el mundo pensaba que la represión de las emisiones de escape de los motores de los tractores había llegado a su punto final, llega una nueva propuesta de un paso más para restringir aún más las emisiones de partículas.

Según las actuales normativas europeas Stage IV y Tier 4 Final de EE. UU., las partículas u hollín (partículas diminutas de carbono a menudo recubiertas de aceite y/o residuos ácidos) están sujetas a límites determinados por la masa que se han reducido en un notable 99 % desde la UE. Niveles Stage I / Tier 1 de EE. UU.

Ver también: Las últimas reglas de emisiones de tractores se extenderán hasta 2020

Pero las propuestas de la UE para un paso de Etapa V hasta ahora no planificado se centrarán en las emisiones de partículas ultrafinas al establecer límites en la cantidad de partículas emitidas, no solo en la masa.

El argumento a favor de las nuevas reglas es que las partículas más finas son las que se consideran más dañinas para la salud humana.

Si se aprueba, lo más probable es que la nueva regulación se introduzca gradualmente para diferentes niveles de potencia del tractor durante un período de tres años, probablemente a partir de enero de 2019 con los motores más potentes de uso común en la actualidad.

Esa es la forma en que se introdujeron los pasos anteriores en el control de las emisiones de diésel y les da tiempo a los fabricantes de motores y vehículos agrícolas (tractores, manipuladores telescópicos, cargadores de ruedas, cosechadoras, etc.) para encontrar soluciones, preparar las modificaciones de instalación necesarias y luego introducirlas. a los procesos de producción.

Inusualmente, la UE actualmente está actuando sola en esta nueva medida; La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. no ha dado indicios de que adoptará la medida de la Etapa V, a pesar de que las reglas de emisiones anteriores se han mantenido prácticamente en línea al otro lado del Atlántico.

Una cosa es conocida: la única forma de cumplir con los límites de partículas propuestos por la UE definidos por el número en lugar de la masa es usar un filtro en el sistema de escape.

Los pasos anteriores para eliminar los contaminantes nocivos para la salud han hecho que los fabricantes de motores adopten diferentes soluciones: algunos, como Cummins, Deere y Perkins, eligieron la ruta de filtración al principio del proceso de limpieza de emisiones, y desde entonces Kubota, Zetor y otros se han sumado al uso un filtro de partículas diésel (DPF) para cumplir con las normas actuales Euro Stage IV / US Tier 4 Final.

Un conjunto DPF producido para motores Deutz

Se necesita un DPF en parte porque los motores de estos fabricantes tienen recirculación de gases de escape (EGR) para reducir la temperatura máxima de combustión como un medio para limitar la producción de óxidos de nitrógeno (NOx), pero que genera más hollín.

Por el contrario, Agco Power, FPT Industrial, JCB Power Systems y MTU se encuentran entre los que eligieron la inyección de urea a través de un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR) como tratamiento posterior de los gases de escape.

Aunque esto se suma a los costos de funcionamiento y requiere que el operador rellene el depósito de AdBlue y el diésel, SCR tiene el atractivo de que el ajuste del motor se libera para producir un proceso de combustión tan "limpio" como sea posible. Esto minimiza el hollín y evita la necesidad de un DPF y sus implicaciones potenciales para la operación del vehículo y, en algunos casos, el servicio del vehículo.

De todos modos, los motores que actualmente no usan un DPF necesitarán alguna forma de filtración de partículas para cumplir con el Euro Stage V propuesto, como reconoce FPT Industrial, que dice que, si es necesario, un filtro de partículas reemplazaría parte del catalizador SCR en su Sistema HI-eSCR de última generación.

Mientras tanto, Perkins destaca su experiencia como uno de los primeros en adoptar la tecnología DPF y confía en que su sistema de regeneración a baja temperatura, para eliminar periódicamente los depósitos acumulados en el material del filtro, se puede aplicar a los motores Stage V mientras permanece "invisible" para el operador. y sin interferir con el ciclo de trabajo o la carga de trabajo de la máquina.

Un DPF consiste en un panal de cerámica que atrapa las partículas de hollín, que deben eliminarse para que el motor siga respirando correctamente.

El motor Perkins 854E del McCormick X50M tiene regeneración a baja temperatura, con un sistema activo que se inicia si la carga de trabajo genera un calor de escape insuficiente.

El ciclo de trabajo del vehículo es la clave aquí: los tractores y otros vehículos que trabajan con cargas pesadas durante un período generan temperaturas de gases de escape suficientes para que las partículas acumuladas se oxiden, en otras palabras, se quemen.

Pero es poco probable que las tareas más livianas y el trabajo frecuente de paradas y arranques produzcan la temperatura requerida o la temperatura requerida durante un período suficientemente largo.

La obstrucción de los filtros de partículas diésel es un problema mucho mayor para la construcción y la planta de construcción que para los tractores agrícolas, al parecer, debido al contraste en los ciclos de carga.

JCB ofrece DPF de intercambio de servicios, mientras que Reeds Construction and Engineering en Wiltshire ha instalado equipos especializados debido a la demanda de limpieza de DPF de automóviles, furgonetas y plantas de alquiler, y ocasionalmente de tractores. Afirma eliminar hasta el 98% de los depósitos en un filtro obstruido.

La regeneración activa suele ser la solución que se ofrece a los equipos agrícolas sometidos a ciclos de carga ligeros; en ausencia de un sistema de regeneración activo, la única solución es hacer que el tractor trabaje duro con un implemento de tiro o algo exigente en la toma de fuerza.

El proceso activo consiste en inyectar una pequeña cantidad de combustible en los cilindros del motor aguas abajo de la combustión o en el sistema de escape para calentar los gases lo suficiente como para quemar el hollín acumulado.

Se iniciará automáticamente, generalmente cuando el motor está funcionando por encima de un límite de revoluciones predeterminado, y si durante el proceso el operador pone el acelerador en ralentí, se mantendrá una velocidad de ralentí más alta de lo habitual hasta que se complete la regeneración.

En su mayor parte, los operadores no se darán cuenta de que se está produciendo una regeneración activa, aparte de notar las luces indicadoras del panel de instrumentos, y el proceso suele tardar entre 8 y 12 o entre 15 y 20 minutos, según el sistema y la carga de hollín.

Es posible diferir el proceso, una salvaguarda que se cree necesaria en caso de que el vehículo se encuentre en un lugar con riesgo de incendio en ese momento.

Pero no es una buena idea seguir presionando el interruptor de 'cancelar' porque eventualmente el motor se apagará para evitar daños por una contrapresión excesiva. En esa eventualidad, será necesaria la intervención de un técnico del concesionario con su herramienta de servicio.

Además de permitir la regeneración cuando sea necesario, la clave para vivir con un DPF, dice el personal de servicio de John Deere, es seguir las pautas del manual del operador con respecto a la limpieza y la calidad del combustible: solo combustible con bajo contenido de azufre y sin contaminación de aceite o aditivos que puedan ser perjudiciales para la salud. eficiencia de combustión.

DOC y DPF en una carcasa combinada para motores John Deere

En una nota positiva, John Deere ya no considera el DPF en sus motores como un elemento de servicio: la eliminación periódica de cenizas se incluyó originalmente como parte de la rutina de servicio, pero en su mayor parte se consideró innecesario. En última instancia, el DPF tendrá que ser reemplazado: alrededor de la marca de 10,000 horas es la cifra prevista.

Sin embargo, la eliminación de cenizas está incluida en los programas de servicio de los motores Kubota, Perkins y Zetor equipados con DPF. Zetor especifica un intervalo de 12 meses o 500 horas, mientras que Kubota, que usa un DPF con regeneración activa, tiene un intervalo de 3000 horas para la limpieza del DPF.

Es un proceso que lo maneja mejor el distribuidor o un agente de servicio especializado y que, a diferencia de algunos de los ejemplos evidentes en YouTube, no debería implicar golpear el filtro de cerámica contra una superficie dura o enjuagarlo con agua.

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