Kierunek na SCR

technika
problem ten jest jeszcze bardziej
skomplikowany. Niska temperatura w komorach spalania wpływa
na wzrost powstawania osadów
na tłoku, końcówkach wtryskiwaczy i głowicy, powodując dalej
rozszczelnianie komory spalania,
a w efekcie trwałe uszkodzenie silnika. Proces ten przebiegał szybciej w przypadku silników spalinowych z bezpośrednim wtryskiem,
gdzie na końcówce wtryskiwaczy
powstający nagar powodował
zmianę kąta wtrysku, zmieniając
charakterystykę spalania paliwa.
Pierwszym objawem jest spadek
mocy, a następnie trwałe uszkodzenie silnika. Należało więc poszukać rozwiązania, w którym
olej roślinny będzie wprowadzany do ciepłego silnika.
Na rynku pojawiły się instalacje do silników wysokoprężnych,
które umożliwiają stosowanie
oleju roślinnego jako czystego
paliwa. Instalacja ta z praktycznego punktu widzenia działa podobnie, jak instalacja na gaz LPG
do silników benzynowych. Mamy
tu do czynienia z instalacją tzw.
dwuzbiornikową. Dwa zbiorniki
paliwa w ciągniku rolniczym są
dość kłopotliwym rozwiązaniem,
zważywszy na fakt, że te maszyny rzadko bywają na stacji
benzynowej, gdyż z reguły pali-
wo uzupełniane jest w obrębie
gospodarstwa. Co dalej za tym
idzie: podwójny kłopot z magazynowaniem paliwa, dostawą, tankowaniem itp. Rozwiązanie, jakie
zastosowała w swoim ciągniku
fabryka John Deere, eliminuje
ten problem, tym bardziej że
zimą nie wykonuje się żadnych
poważnych prac polowych, które
pochłaniają duże ilości paliwa.
Należy zdać sobie sprawę
z faktu, że olej napędowy będzie
coraz droższy. Produkcja rolnicza jest coraz mniej opłacalna,
a wymogi co do jakości produktów są coraz bardziej zaostrzane. Redukcja wysokich kosztów
paliwa, jakie rolnik ponosi każdego roku, może przyczynić się do
poprawy poziomu rentowności
gospodarstwa. Olej roślinny ponadto jest wytwarzany z rzepaku
w sposób niewymagający zastosowania skomplikowanych i drogich urządzeń. Łącząc te wszystkie elementy ze sobą, można
stwierdzić, że sektor rolniczy ma
szansę się uniezależnić od dostaw paliwa konwencjonalnego.
Bezproblemowa praca ciągnika
rolniczego na olej roślinny zimą
dowodzi, że to paliwo może być
stosowane przez cały rok.
dr inż. Wojciech Golimowski
Valtra/AGCO
Kierunek na SCR
Zaostrzające się normy emisji spalin wymuszają na producentach silników, a także ciągników i innych samobieżnych maszyn rolniczych podejmowanie kategorycznych
decyzji dotyczących rozwoju konstrukcji jednostek napędowych coraz bardziej uwzględniających wymogi ochrony
środowiska. Fińska Valtra, jako kolejny producent z ciągnikowej czołówki, z dwóch obecnie rozpowszechnianych
rozwiązań ograniczających zawartość szkodliwych substancji w gazach wylotowych wybrała technologię SCR,
czyli selektywną katalityczną redukcję związków azotu.
W
prowadzony w roku
1996 pierwszy etap
(Stage 1) normalizacji
zawartości tlenków azotu (NOx)
i cząstek stałych (PM) w spalinach rozpoczął proces zmian
konstrukcyjnych w silnikach,
zmierzających do uzyskania większej czystości gazów wylotowych.
O ile w momencie wprowadzania pierwsza norma dopuszczała zawartość NOx na poziomie
ponad 9 g/kWh, a PM – 0,55
g/kWh, o tyle w dziesięć lat później, w roku 2006 (Stage 2), było
to już tylko 4 g/kWh w przypadku
NOx i 0,2 g/kWh dla PM. Norma
Stage 3B, która właśnie zaczęła
obowiązywać w odniesieniu do
silników wysokoprężnych o mocy
powyżej 130 kW przewiduje tylko około 2 g/kWh NOx i poniżej
0,05 g PM. Norma Stage 4, która wejdzie w życie w roku 2014,
ograniczy dopuszczalną ilość
NOx w spalinach do poziomu
około 0,4 g/kWh, nie zmieni natomiast granicznego poziomu
PM w stosunku do obecnych wymagań. Dlatego tak ważny był
w ostatnim czasie wybór technologii skutecznie likwidującej tlenki
azotu, a jednocześnie perspektywicznej, gwarantującej dalszy
postęp w tym zakresie.
Czyściej i oszczędniej
Jakkolwiek dwie konkurujące
ze sobą technologie – recyrkulacja spalin, czyli EGR (exhaust gas
22
02/2011
recirculation), oraz selektywna redukcja katalityczna, czyli SCR (selective catalytic reduction) – zapewniają osiągnięcie Etapu 3B,
jednak Valtra zdecydowała się na
to drugie rozwiązanie. Dlaczego?
Ponieważ w tej technologii mniejsze jest zużycie paliwa i wytwarzanie ciepła, co pozwala stosować mniej rozbudowane układy
chłodzenia. W ten sposób nie tylko obniża się emisję szkodliwych
gazów, lecz także oszczędza.
Istotną zaletą SCR jest to, że
proces odbywa się poza silnikiem, dzięki czemu układ praktycznie w ogóle nie ingeruje
w jego konstrukcję. Technologia
SCR polega na dostarczaniu do
strumienia wylotowego spalin
silnika niewielkich ilości roztworu mocznika. Zawarty w roztworze amoniak (NH3) wiąże NOx
spalin, w wyniku czego powstają
nieszkodliwe produkty uboczne –
woda i azot gazowy. Reakcja powoduje zmniejszenie emisji NOx
aż o 90%. Niezbędny do redukcji
katalitycznej roztwór, stosowany
już szeroko w transporcie samochodowym, jest dostępny na rynku pod nazwą AdBlue (można go
kupić w pojemnikach lub luzem).
Uwaga na mróz
Oprócz
wspomnianej
oszczędności w zużyciu paliwa,
technologia SCR daje także
inne korzyści, m.in. mniejsze
zanieczyszczenie oleju sadzą
technika
Historia redukcji zawartości NOx i PM w spalinach i plany na przyszłość
0.7
Bez regulacji prawnych
0.6
PM (g/kWh)
Zaczęło się od „eski”
Etap 1 (1996)
0.5
0.4
0.3
0.2
Etap 3A (2006)
0.1
0
0
1
2
3
Etap 2 (2002)
4
5
6
7
8
9
NOx (g/kWh)
10
11
12
13
Etap 4 (2014) Etap 3B (2011)
(dłuższe okresy między wymianami oleju), czy możliwość
zwiększenia obciążenia użytkowego w dużych ciągnikach
(dzięki lżejszemu osprzętowi).
Proces zachodzący w silniku
SCR ciągnika Valtra jest przy
tym w pełni sterowany elektronicznie i nie są konieczne ja-
kiekolwiek działania kierowcy.
Należy też jednak pamiętać, że
system wtrysku AdBlue jest zaawansowanym rozwiązaniem
technicznym, wymagającym
np. zastosowania pewnej liczby czujników, monitorujących
proces chemiczny. Poza tym
w temperaturze minus 11°C
preparat AdBlue zamarza (nie
jest to dla niego szkodliwe)
i choć układ jest podgrzewany,
w okresie zimowym trzeba zachować specjalne środki ostrożności. Zwraca również uwagę
zmniejszenie osiągów ciągnika
w przypadku wyczerpania się
czynnika AdBlue.
Wybór należącej do AGCO
Valtry wskazuje na rzeczywisty
wybór całego koncernu, w którego stajni jest firma Sisu Power,
dostarczająca silniki z technologią SCR. Można powiedzieć,
że decyzja zapadła dużo wcześniej, bo tę technologię, po kilku
latach doświadczeń, wprowadzono z powodzeniem już 2 lata
temu w najcięższych ciągnikach
Valtra z serii S. Co do rozmiarów i kosztów, osprzęt do technologii SCR w mniejszych ciągnikach jest w zasadzie podobny
do tego stosowanego w ciągnikach ciężkich. Zintegrowany system SCR Valtry ma oczywiście
wpływ na cenę całego ciągnika, która jest wyższa o ok. 8%
od dotychczasowej.
Stefan Szolc
VALTRA MOCNIEJSZA NIŻ KIEDYKOLWIEK
S232, S262, S292, S322, S352
Ciągniki Valtra Serii S na nowo definiują
standardy swojego segmentu rynku. Konstrukcja ciągników nowej Serii S stanowi
harmonijne połączenie tradycyjnych rozwiązań stosowanych przez firmę Valtra
i najnowszych trendów. To mariaż tradycji
z nowoczesnością.
Valtra Serii S oferuje niezrównaną ekonomię
w połączeniu z doskonałą konstrukcją i najnowocześniejszym systemem inteligentnego
zarządzania ciągnikiem. Ciągniki Serii S są
wyposażone w całkowicie nowe podwozie,
osie i przekładnię bezstopniową, gwarantując tradycyjnie wysoki komfort Valtry.
Valtra jest marką o światowym
zasięgu, należącą do AGCO.
AGCO Sp. z o.o.
ul. Poznańska 5, 62-021 Paczkowo,
tel. 61 662 90 50, fax 61 662 90 58
02/2011
www.valtra.pl
23