Emisní normy IIIB/ T 4i Informační příručka o motorech JCB EcoMAX ohledně dodržení emisní normy IIIB/T4i Nejnovější uzákoněná emisní úroveň Týká se nových strojů prodaných do zemí Evropské unie, Severní Ameriky, Japonska a do některých zemí jiných regionů. Tyto předpisy se týkají strojů o vyšším výkonu než 56 kw / 75 k od ledna 2012. Jednotlivých strojů o výkonu nižším než 56 kw /75 k se tyto budou týkat od 1. ledna 2013. Stroje JCB jsou osazovány nejnovějšími motory a technologiemi na následnou úpravu výfukových plynů za účelem splnění nejnovějších legislativních výzev.
Obsah Popis normy 03 Regiony, kterých se to týká 04 Termíny implementace 05 Technologie 06-13 Motory JCB EcoMAX 14-16 Porovnání technologií 17 Požadavky na palivo 18-19 Produkty, kterých se to týká 20 02
Popis normy Úroveň IIIB/T4i (návrh) je poslední legislativní úroveň ohledně emisí motorů navržené za účelem snížení znečišťování životního prostředí vozidly: Název Řídicí orgán Region - Norma IIIB Evropská unie Evropa - Norma T4i Agentura na ochranu životního prostředí (EPA) USA Emisní norma IIIB / T 4i představuje čtvrtou úroveň z řady pěti legislativních stupňů, které byly zahájeny v roce 1996 za účelem snížení následujících znečisťujících látek: NOx: Oxidů dusíku PM: Prachové částice CO :oxid uhlíkatý HC: Hydrouhličitany Úroveně normy IIIB/T 4i jsou v podstatě a prakticky velice podobné, avšak existují drobné rozdíly, které jsou popsány v této příručce. Snížení NOx a PM každé úrovně je zobrazeno dole. Pro motory nižšího jmenovitého výkonu jsou redukce emisí srovnatelné, avšak nikoliv shodné. 03
Regiony, kterých se to týká Evropa; členské státy EU (úroveň IIIB): Rakousko Belgie Bulharsko Kypr Česká republika Dánsko Estonsko Finsko Francie Německo Řecko Maďarsko Irsko Lotyšsko Evropa; ostatní státy: Itálie Litva Lucembursko Malta Holandsko Portugalsko Polsko Rumunsko Slovensko Slovinsko Španělsko Švédsko Spojené království *Island *Norsko *Švýcarsko *Lichtenštejnsko Severní Amerika; EP A (stupeň 4i) USA *Kanada *Turecko *Izrael *Japonsko *Regiony, ve kterých se termíny zavádění legislativy liší od EU nebo EP A 04
Termíny implementace Termíny platnosti legislativy normy T 4i/ IIIB jsou rozdílné podle výkonu motoru: Větší než 130 kw / 174 k 1. leden 2011 Od 56 kw / 75 k do 129 kw / 173 k 1. leden 2012 Od 37 kw/ 49 k do 55 kw / 74 k 1. leden 2013 Tyto termíny se vztahují na datum výroby motoru, nikoliv na datum výroby stroje (* v Severní Americe odlišné) Termíny náběhu legislativy je změkčeno na základě schématu přizpůsobení. Schéma přizpůsobení umožňuje výrobcům pokračovat v montáži motorů odpovídající předcházející emisní úrovně / stupně (úroveň IIIA/stupeň T3) a ve výrobě pro omezený počet strojů i po rozfázované době platnosti. - Stroj výkonového rozsahu 56 kw -129 kw vyrobený v roce 2012 pro teritoria s úrovní IIIB mohou být osazeny motory úrovně IIIA vyrobenými před 1. lednem 2012. Poznámka: Pravidla pro osazování motory v rámci přizpůsobení závisí na příslušném místě prodeje. Počet motorů v rámci přizpůsobení, které mohou být použity, závisí na zákonných pravidlech daného regionu: -Zákony EP A (USA): Počet spočívající na objemu skupiny JCB - Zákony EU (Evropa): Počet spočívající na objemu obchodní jednotky. - Zákony pro nečlenské státy EU, avšak přebírající úroveň normy IIIB/T 4i: Počty specifické pro jednotlivé země. - Vyrobeno před 1. lednem 2012. *Založeno na zahájení prodeje. 05
Technologie Motory konstruované tak, aby splňovaly požadavky úrovně normy IIIB/ T 4i, obsahují dodatečné systémy na snížení emisí v porovnání s odpovídajícími motory úrovně normy IIIA / T 3 Druh a úroveň technologie použité za účelem splnění úrovně normy IIIB / T 4i budou odlišné v závislosti na výrobci motoru a výkonu motoru. Technologie uvedené v tomto dokumentu nebudou vždy používány u stejných motorů za účelem dosažení shody s úrovní normy IIIB/ T 4i. Toto je základní průvodce různými nabízenými technologiemi 06
Technologie Turbodmychadlo s variabilní geometrií Turbodmychadlo s variabilní geometrií (VGT) je konstruované s cílem zlepšení účinnosti a reakce motoru v celém rozsahu otáček. Tato technologie má tří klíčové přednosti: 1. Zlepšení jízdních vlastností 2. Zvýšení úspory paliva 3. Snížení emisí výfukových plynů Vzduch do spalovací komory Akční člen zajištující variabilní geometrii lopatek Kompresorová vstupní část Výstup výfukových plynů Turbína Přívod čerstvého vzduchu Lopatky s variabilní geometrií Vstup výfukových plynů 07
Technologie Turbodmychadlo s variabilní geometrií Variabilní geometrie ovlivňuje změnu průtoku výfukových plynů do turbíny pomocí akčního členu. Akční člen pohybuje lopatkami, které usměrňují tok výfukových plynů na turbínu. Toto ovlivňuje množství vzduchu, které dodává kompresor do spalovací komory motoru. Existují dva typy VGT instalovaných v motorech strojů JCB, posuvné a rotační lopatky. Funkce typu s rotační lopatkou je zobrazena dole: Nízké otáčky za minutu: Požadavek na prudké zrychlení turbíny. Úzké otvory v lopatkách zrychlují tok plynu na turbínu Vysoké otáčky za minutu: Odpovídá vysoké hmotě výfukových plynů, lopatky se otevřou za účelem snížení zpětného tlaku a zlepšení spotřeby paliva. 08
Technologie Recirkulace výfukových plynů EGR představuje technologii, u které dochází k recirkulaci části výfukových plynů zpět do spalovací komory. Toto způsobuje snížení teploty při spalování a důsledkem je redukce tvorby NOx. Technologie EGR se již používá k dosažení hodnot úrovně normy IIIA / T 3 u některých výrobků JCB Systémy EGR typicky obsahují následující komponenty. Technické provedení je závislé na výrobci motoru - Řídicí ventil: Mění množství výfukových plynů vstupujících do spalovací komory - Chladič: Snižuje teplotu výfukových plynů vystupujících z motoru, přitom zajišťuje, aby spalovací teplota byla dostatečně nízká Systém Cummins EGR Turbodmychadlo Vstup vzduchu Vstup výfukových plynů Řídicí ventil EGR 09
Technologie Dodatečná úprava výfukových plynů Některé technické řešení motorů vyžadují dodatečnou úpravu výfukových plynů za účelem snížení NOx, Pm a CO po spalování. V následujícím jsou vysvětleny technologie dodatečné úpravy použité na určitých strojích JCB: 1. Katalyzátorová technologie Oxidační katalyzátor motorové nafty (DOC) DOC zajišťuje oxidaci uhlovodíku a uhlíku prostřednictvím katalyzátoru, přitom dochází k přeměně emisí na vodu a oxid uhličitý. DOC mají normálně voštinovou konstrukci za účelem zvětšení povrchových částí, se kterými mohou výfukové plyny reagovat. DOC rovněž přeměňují energii paliva na teplo a umožňují činnost systému DPF Oxidační katalyzátor prachových části Oxidační katalyzátory prachových části (POC) jsou konstruovány tak, aby zachycovaly a okysličovaly pevné prachové částice pomocí oxidu dusičného. POC je konstruován na dobu životnosti motoru Typický filtrační systém Filtr prachových částic pro stupeň 4 Čistý výfukový plyn Oxidační katalyzátor Stěnový průtokový filtr prachových částic 10
Technologie Dodatečná úprava výfukových plynů 2. Filtr prachových částic naftových motorů DPF používá stěnový průtokový filtr, u kterého výfukový plyn nuceně protéká porézními stěnami, a přitom je zachycováno přes 90% zbývajících prachových částic z DOC. Filtrační médium zachycuje prachové částice během průtoku výfukových plynů Stěnový průtokový filtr DPF musí být udržován čistý, aby byl zajištěn efektivní provoz motoru Při čištění jsou všeobecně používány následující postupy: 1. Regenerace: Odstranění prachových částic spalováním. Spalování prachových částic se může uskutečnit, jestliže je teplota výfukových plynů dostatečně vysoká, nicméně v situacích, kdy je teplota výfukových plynů nedostatečně vysoká, může být spalování prachových částic iniciováno přídavným zdrojem paliva. 2. Výměna filtru: V závislosti na stavu filtru může Servis JCB nabídnout výměnu filtru nebo službu vyčištění filtru pro obnovení filtrační schopnosti existujícího filtru. 11
Technologie Selektivní katalytická redukce Selektivní katalytická redukce (SCR) je navržena pro snížení emisí oxidu dusíku NOx Systém SCR obsahuje dávkovací systém, který stříká kapalinu nazývanou kapalina výfukových plynů dieselového motoru" (DEF) nebo AdBlue do výfukových plynů při výstupu z motoru. DEF/AdBlue je bezpečná kapalina obsahující močovinu a vodu, které jsou uloženy na stroji v nádrži k tomu určené Uvnitř katalytického konvertoru se při teplotě výfukových plynů přeměňuje močovina na amoniak, který pak reaguje s NOx a přeměňuje jej na dusík a vodní paru. Spotřeba DEF/AdBlue závisí na využívání zařízení a aplikaci, typicky 2 až 6 % spotřebované motorové nafty Kontrolky upozorňují obsluhu na nutnost doplnění DEF/Ad- Blue. Pokud nebude doplněna, stroj se přepne na nouzový režim Bod tuhnutí DEF/AdBlue je přibližmě -11 stupňů C. Aby se zamezilo chybné funkci systému, je zapotřebí vyhřívání. 12
Technologie Selektivní katalytická redukce Systém SCR u strojů Fastrac 8310 DOC Dávkovací modul DEF: Odměřuje DEF do výfukových plynů Napájecí modul DEF: Čerpá DEF z nádrže: SCR Vyhřívaná napájecí vedení: Napájecí vedení DEF jsou vedena rovnoběžně s hadicemi chladicí kapaliny motoru, aby se zamezilo zamrznutí Nádrž DEF 13
Příručka pro podporu prodeje výrobků JCB EcoMAX Charakteristickým znakem motorů JCB EcoMAX T4i je vyspělý spalovací systém, který má velice nízké emise a spotřebu paliva. Při použití chlazeného EGR, systém common rail pracující až do 2.000 bar a turbodmychadlo s variabilní geometrií (ne 55 kw) motoru JCB EcoMAX T4i nevyžaduje filtr prachových částic pro motorovou naftu. Toto poskytuje našim zákazníkům skutečnou výhodu, jako např. méně dílů vyžadujících údržbu... Motory EcoMAX obsahují následující nové komponenty oproti existujícímu stupni 3 DIESELMAX Ventil EGR EGR/směšovací trubka přívodu vzduchu Chladič EGR VGT Vstřikovací palivové čerpadlo common rail 2000 bar Rekalibrovaný motor ECU Výkonové rozsahy EcoMax T4i Objem motoru Výkon Krouticí moment 4,4 l kw 55 k 74 Ve jmenovitých Maximum Nm otáčkách Nm 400 239 4,4 l 4,4 l 68 81 91 109 433 516 295 352 4,4 l 93 125 550 404 4,8 l 108 145 560 469 4,8 l 129 173 690 616 14
Detailní charakteristické znaky motoru JCB EcoMax EGR Ventil EGR Jednoduchý škrticí ventil konstruovaný tak, aby odolal vysoké teplotě výfukových plynů. Chladič EGR: Vodní chladič využívající chladicí kapalinu motoru pro snížení teploty výfukových plynů před směšováním se vstupním vzduchem. Sací potrubí EGR: Ochlazené výfukové plyny jsou směšovány s přívodním vzduchem ve žluté oblasti potrubí, aby byl zajištěn konzistentní rozvod plynu do každého válce v zelené oblasti 15
Detailní charakteristické znaky motoru JCB EcoMax VGT VGT a aktivační modul: Zkonstruovaný na dobu životnosti motoru, skříňka namontovaná po straně turbodmychadla obsahuje motor ovládání lopatek. ECU Rekalibrovaný motor ECU: Zahrnuje nejnovější software pro sestavení charakteristiky motoru za účelem maximalizace výkonu a účinnosti. ECU byl rovněž naprogramován pro řízení systémů EGR a VGT. Spalování Dvojité vířivé spalování Pečlivě navrženo pro zajištění optimalizovaného směšování paliva a vzduchu zlepšující ekonomii spotřeby paliva. Zážeh vstřikovacích trysek Vstřikovací trysky pracují při 2000 barech a jsou navrženy na vytvoření jemného palivového spreje v komoře. Toto umožňuje spalovací charakteristické křivky vyšší účinnosti. 16
Porovnání technologií EcoMAX T4i Typický systém DPF Typický systém SCR Metoda redukce NOx Metoda redukce prachových částic Spalování s vysokou účinností Spalování s vysokou účinností Recirkulace výfukových plynů Filtr prachových částic naftových motorů Selektivní katalytická redukce Vysoká spalovací teplota Použitá technologie Recirkulace výfukových plynů Turbodmychadlo s variabilní geometrií Ano Ano (ne pro 55 kw) Ano Ano Ne Ne Oxidační katalyzátor naftových motorů Ne (ano pro 129 kw) Ano Pravděpodobně Filtr prachových částic naftových motorů Selektivní katalytická redukce Hlavní výhody Ne Ne Vynikající prostorová efektivita Vynikající spotřeba paliva Jednoduchost Ano Ne Rozšíření technologie T3 Nevyžaduje žádné dodatečné kapaliny Některé místní předpisy vyžadují instalaci DPF Ne Ano Potlačeno při nízkém teplu (vyžadováno menší chlazení) Větší tolerance vůči palivu nižší kvality Bez ztráty výkonu v důsledku regenerace 17
Požadavky na palivo Motory normy úrovně IIIB/T 4i musí používat motorovou naftu s mimořádně nízkým obsahem síry (ULSD), které mají při použití poměr síry 15 na milion nebo méně. Jestliže se použije palivo s vysokým obsahem síry v motorech úrovně IIIB / stupně 4i, dojde k poškození motoru a systému dodatečné úpravy. Toto způsobí provozní problémy a ohrozí životnost komponent. V těch částech světa, kde není dostupné nebo není vyžadováno palivo ULSD, budou nadále k dispozici výrobky, které splňují požadovanou emisní úroveň (úroveň II/stupeň 2 nebo úroveň IIIA/stupeň 3). Normy pro palivo: Motor EcoMAX Norma pro paliva Motorová nafta EN590 Druhy motorové nafty -Auto/ C0/ C1/C2/C3/C4 BS2869:2006 třída A2 ASTM D975-08a jakost 2, US DF2 (ekvivalent pro vojenské účely) JIS K2204:2007, kvalita 1, 2 a 3 a speciální jakost 3 Bionafta Motory JCB EcoMAX byly vyvinuty na provoz s příměsí bionafty do 20%, ale v žádném případě s vyšším podílem bionafty. Obsah bionafty v této směsi musí odpovídat normám ASTM D6751, DIN 51606 nebo ISO 14214. Používání bionafty směsi B20 vyžaduje opatrnost a je vyžadován dodatečný servis motoru. Připomínky k servisu Pro paliva s nespecifikovanými parametry platí hodnoty EN590. Druhy paliva v rozsahu každé normy musí být vhodné pro teplotu okolí. Vhodná úroveň čistoty paliva na vstupu FIE po filtraci musí být zajištěna zákazníkem. Skladování bionafty je velice problematické; se skladovaným palivem se musí velice pečlivě hospodařit, aby bylo zajištěno, že se během tohoto období nedojde ke znehodnocení. 18
Opětovný prodej strojů stupně 4i/úrovně IIIB do teritorií nevyžadující stupeň 4i / úroveň IIIB Servis JCB nabízí rekalibrační balíček pro motory JCB umožňující provoz motoru v teritoriích s nižší kvalitou paliva. Balíček může být instalován pouze na stroje, které budou prodány do teritorií bez zákonů vyžadujících úroveň emise. Rekalibrační balíček zahrnuje následující prvky - Demontáž všech zařízení pro dodatečnou úpravu výfukových plynů a nahrazení prostou trubkou. - Přeprogramování řídicí jednotky motoru (ECU) s novou kalibrací: a) Udržuje ventil EGR zavřený b) Umožňuje provoz systému common rail" při nižších vstřikovacích tlacích c) Řídí turbodmychadlo s variabilní geometrií ve vyhrazeném rozsahu d) Je založeno na strategii řízení stupně 2/3 - Odstranění emisního štítku a nahrazení štítkem uvádějícího nedodržení normy T4i / IIIB Instalace balíčku na stroji je podmíněno prohlášením majitele stroje / prodávajícího, že stroj bude prodán do teritoria se zákony nevyžadující redukci emisí. 19
Změna výrobku na úroveň IIIB U příslušných výrobkových řad přechod na úroveň IIIB z úrovně IIIA závisí na implementaci zákonných termínů a dále na podmínkách schéma přizpůsobení. Uvedení výrobků úrovně IIIB na trh bude oznámeno prostřednictvím: 1.Prodejních šotů 2. Výrobkových prospektů 3. Listů s technickými údaji 20
Příručkou pro podporu prodeje výrobků JCB POZNÁMKY 21
POZNÁMKY 22
POZNÁMKY 23
Prodejní možnosti: Další materiály na podporu prodeje je možné stáhnout z www.jcbstore.com včetně: prodejních školení prospektů listů s technickými údaji obrázků posledních novinek POUZE PRO INTERNÍ POUŽITÍ JCB Sales Limited, Rocester,Staffordshire ST14 5JP Tel: + 44(0)1889 590312 www.jcb.com JCB si vyhrazuje právo na změnu technických údajů bez oznámení. Zobrazené obrázky mohou obsahovat volitelnou výbavu a příslušenství. Logo JCB je registrovanou ochrannou známkou JC Bamford Excavators Ltd. 9999/5566 05/12 2. vydání