Los fabricantes de tractores se enfrentan a más normas sobre emisiones

Gran parte de los costos de desarrollo de los nuevos tractores hoy en día tienen que ver con las emisiones del motor. ¿Eso terminará pronto? Probablemente no, dice Peter Hill.

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

Según las actuales regulaciones europeas Stage IV y Tier 4 Final de EE. UU., las partículas de materia u hollín (pequeñas partículas de carbono a menudo recubiertas de aceite y/o residuos ácidos) están sujetas a límites determinados por la masa que ha sido reducida en un notable 99 % desde la UE. Niveles Etapa I / Nivel 1 de EE. UU.

Ver también: Las últimas normas sobre emisiones de tractores se aplicarán hasta 2020

Pero las propuestas de la UE para una etapa de la Etapa V, hasta ahora no planificada, se centrarán en las emisiones de partículas ultrafinas estableciendo límites al número de partículas emitidas, no sólo a 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 aplique gradualmente para diferentes niveles de potencia de los tractores durante un período de tres años, probablemente comenzando en enero de 2019 con los motores más potentes de uso común en la actualidad.

Así es como se han introducido pasos anteriores en el control de emisiones diésel y da tiempo a los fabricantes de motores y vehículos agrícolas (tractores, manipuladores telescópicos, cargadores de ruedas, cosechadoras, etc.) para encontrar soluciones, preparar las modificaciones necesarias en la instalación y luego introducir a los procesos productivos.

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

Una cosa se sabe: la única manera de cumplir con los límites de partículas propuestos por la UE, definidos por número y no por masa, es utilizar un filtro en el sistema de escape.

Los pasos previos para eliminar contaminantes perjudiciales 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 se les unieron Kubota, Zetor y otros en el uso. un filtro de partículas diésel (DPF) para cumplir con las normas actuales Euro Stage IV / US Tier 4 Final.

Un conjunto de 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 medio para limitar la producción de óxidos de nitrógeno (NOx), pero lo que resulta en 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 postratamiento de los gases de escape.

Aunque esto aumenta los costos de funcionamiento y requiere que el operador rellene el depósito de AdBlue y el diésel, el SCR tiene el atractivo de liberar el ajuste del motor para producir un proceso de combustión lo más “limpio” posible. Esto minimiza el hollín y evita la necesidad de un DPF y sus posibles implicaciones para la operación del vehículo y, en algunos casos, el servicio del vehículo.

De todos modos, los motores que actualmente no utilizan DPF necesitarán algún tipo de filtración de partículas para cumplir con la propuesta Euro Stage V, como reconoce FPT Industrial, que dice que, si fuera necesario, un filtro de partículas reemplazaría parte del catalizador SCR en su Sistema HI-eSCR de próxima 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 motores Etapa V sin dejar de ser “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 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 insuficiente calor de escape.

La clave aquí es el ciclo de trabajo del vehículo: los tractores y otros vehículos que trabajan con cargas pesadas durante un tiempo generan temperaturas de gases de escape suficientes para que las partículas acumuladas se oxiden, es decir, se quemen.

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

La obstrucción de los filtros de partículas diésel parece ser un problema mucho mayor en la construcción y en las instalaciones de construcción que en los tractores agrícolas, debido al contraste en los ciclos de carga.

JCB ofrece servicio de intercambio de DPF, 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 prevista para los equipos agrícolas sometidos a ciclos de carga ligeros; En ausencia de un sistema de regeneración activa, la única solución es hacer que el tractor trabaje duro con un implemento de tiro o algo exigente para la toma de fuerza.

El proceso activo implica inyectar una pequeña cantidad de combustible en los cilindros del motor después 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 esté 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 llevando a cabo la 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, dependiendo del sistema y la carga de hollín.

Es posible aplazar el proceso, medida que se considera 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 "cancelación" porque eventualmente el motor se apagará para evitar daños por una contrapresión excesiva. En ese caso, 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 calidad del combustible: solo combustible con bajo contenido de azufre y sin contaminación de aceite ni aditivos que puedan ser perjudiciales para el sistema. eficiencia de combustión.

DOC y DPF en una carcasa combinada para motores John Deere

Como nota positiva, John Deere ya no considera el DPF de sus motores como un elemento de servicio: la eliminación periódica de cenizas se incluía originalmente como parte de la rutina de servicio, pero en su mayor parte se ha considerado innecesario. Al final, habrá que sustituir el DPF: la cifra prevista es de alrededor de 10.000 horas.

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

Es un proceso que es mejor que lo maneje 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 lavarlo con agua.

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