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Euro-4

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Euro-4

  1. 1. Apostar por el futuro: Selective Catalytic Reduction SCR La tecnología con garantía de futuro para los motores diesel de los vehículos industriales de Mercedes-Benz
  2. 2. I. Introducción II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 III. Introducción en el mercado IV. Resumen
  3. 3. I. Introducción II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 III. Introducción en el mercado IV. Resumen
  4. 4. Origen: IFEU *) La directiva Euro 0 no limitaba el porcentaje de partículas; valor estimado: 1,1 g/kWh I. Introducción Las futuras directivas Euro 4 y Euro 5 para vehículos diesel exigen básica-mente una reducción de las emisiones de partículas y de NOx. El breve intervalo de tiempo exige plantear la homologación Euro 4 con vistas a Euro 5. Plazos de introducción de Euro 4: - 10/2005: nuevos productos - 10/2006: todos los veh. industriales Plazos de introducción de Euro 5: - 10/2008: nuevos productos - 10/2009: todos los veh. industriales Gases Partículas - 98% NO x - 86% 1990 1993 1996 2001 2006 2009 2012 Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5 Euro 0 * Euro 6 ? ? EEV EEV
  5. 5. I. Introducción II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 III. Introducción en el mercado IV. Resumen
  6. 6. Euro 0, 1990 Euro 1, 1992 Euro 2, 1996 Euro 3, 1999 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,3 0,2 0,1 NO x [g/kWh] Partículas [g/kWh] La legislación medioambiental ha acentuado drásticamente las limitaciones a las emisiones contaminantes entre 1990 y 2008. A partir de la entrada en vigor de Euro 4, es ineludible una depuración de los gases de escape ... II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 Euro 4, 2005 Euro 5, 2008 <ul><li>Modificaciones mecánicas de los pistones e inyectores </li></ul><ul><li>Curva de inyección del dispositivo mecánico de inyección de gasóleo </li></ul><ul><li>Medidas en los motores - Curva de inyección - Aumento de presión </li></ul><ul><li>Nueva serie de motores - Gestión electrónica del motor - PLD (sistema bomba- conducto-inyector) </li></ul><ul><li>No puede alcanzarse con medidas convencionales de optimización en los motores </li></ul><ul><li>Se requiere una depuración externa de los gases de escape </li></ul>
  7. 7. NO x [g/kWh] II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 ... a causa de condicionamientos técnicos en los motores diesel, e incompa-tibilidad de objetivos entre NO x , partículas y consumo de combustible. Consumo Una reducción de los NO x conduce a un aumento del consumo y de las partículas 0,3 0,2 0,1 Partículas [g/kWh] Una reducción de las partículas conduce a un aumento de las emisiones de NO x
  8. 8. Tecnologías disponibles para cumplir las futuras directivas: 1. Refrigeración y recirculación de los gases de escape (EGR) II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 PM-Kat Filtro de partículas Part. EGR NO x Recirculación gases escape Reducción de NO x (en el motor) => el aumento de la masa de partículas en los gases de escape hace necesario el filtrado externo Refrigeración de los gases de escape Se enfría y se reconduce al motor una parte de los gases de escape ... … para mantener reducida la temperatura de combustión y, por tanto, la concentración de NO x Temperat. combustión [°Kelvin], (0°K  -273°C) sin recirculación 10 % recirc.
  9. 9. <ul><li>Ventajas </li></ul><ul><li>no se necesitan agentes de servicio adicionales (aditivo reductor) </li></ul><ul><li>no se plantean requisitos especiales a la infraestructura de las gasolineras </li></ul>II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 <ul><li>Inconvenientes </li></ul><ul><li>nuevos componentes, en parte muy sofisticados </li></ul><ul><li>al aumentar la tasa de recirculación - aumenta la masa de hollín - aumenta la potencia de refrigeración - disminuyen la potencia y el par motor </li></ul><ul><li>incremento del consumo </li></ul><ul><li>el funcionamiento depende de la calidad del combustible (el azufre destruye el filtro) </li></ul><ul><li>mantenimiento / costes de explotación </li></ul><ul><li>utilización limitada (no es apta para Euro 5) </li></ul>Tecnologías disponibles para cumplir las futuras directivas: 1. Refrigeración y recirculación de los gases de escape (EGR)
  10. 10. Tecnologías disponibles para cumplir las futuras directivas: 2. Reducción catalítica selectiva (SCR) II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 Detalles SCR Bluetec Los gases de escape contienen nitrógeno, agua y dióxido de carbono H 2 O N 2 CO 2 Componentes nocivos de los gases de escape: NO x , CO, hidrocarburos, partículas HC NO x Part CO Catalizador Denox AdBlue Catalizador con silencioso Part. NO x Reducción catalítica selectiva SCR AdBlue
  11. 11. <ul><li>Inconvenientes </li></ul><ul><li>requiere el uso adicional de un aditivo reductor, denominado AdBlue </li></ul><ul><li>se precisa una infraestructura para el suministro de AdBlue a los vehículos </li></ul><ul><li>Ventajas </li></ul><ul><li>se conservan las prestaciones, la fiabilidad y la duración de los motores diesel </li></ul><ul><li>no aumentan las tareas de mantenimiento </li></ul><ul><li>funciona con independencia de la calidad del combustible </li></ul><ul><li>combina la compatibilidad medioambiental con la rentabilidad </li></ul><ul><li>permite cumplir con antelación las exigencias de la directiva Euro 5 </li></ul>II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 Tecnologías disponibles para cumplir las futuras directivas: 2. Reducción catalítica selectiva (SCR)
  12. 12. DaimlerChrysler tiene experiencia en el uso de ambas tecnologías. II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 Recirculación gases escape Reducción catalítica selectiva SCR EGR opera con ambas tecnologías Euro 4 y Euro 5: la mayoría de los fabricantes europeos de vehículos industriales prefieren SCR EPA 04 / 07: en el área comercial de la NAFTA se prefiere la EGR
  13. 13. En el campo del mantenimiento de los vehículos con recirculación de gases de escape, la duración limitada del sistema y los intervalos más cortos de cambio de aceite constituyen una desventaja patente. Aumentan los costes de explotación: consumo, mantenimiento y servicio. II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 <ul><li>EGR </li></ul><ul><li>precisa aceites especiales </li></ul><ul><li>el mayor desgaste originado por la EGR reduce los intervalos de mantenimiento (en función de la utilización del vehículo, el tipo de aceite, el consumo de aceite, el tamaño del filtro) </li></ul><ul><li>mayor consumo de combustible en comparación con Euro 3 </li></ul><ul><li>la sustitución del cartucho de filtrado y del catalizador origina costes adicionales </li></ul><ul><li>SCR </li></ul><ul><li>el sistema SCR está dimensionado para toda la vida útil del vehículo </li></ul><ul><li>los intervalos de mantenimiento del motor son iguales que con Euro 3 </li></ul><ul><li>menores costes de explotación, pues la demanda de AdBlue es inferior al ahorro en el consumo </li></ul>
  14. 14. <ul><li>Adaptación para el uso en la industria del automóvil de una tecnología acreditada en la construcción naval y en plantas eléctricas </li></ul><ul><li>Pueden cumplirse con seguridad Euro 4, Euro 5 y otras directivas futuras </li></ul><ul><li>Combustión optimizada y &quot;limpia&quot; - ahorro de combustible en comparación con otras soluciones </li></ul><ul><li>Funcionamiento independiente de la calidad del combustible </li></ul><ul><li>El sistema SCR no influye negativamente sobre la disponibilidad del vehículo </li></ul>Otros argumentos a favor de la tecnología SCR y II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5
  15. 15. I. Introducción II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 III. Introducción en el mercado IV. Resumen
  16. 16. III. Introducción en el mercado Si se pasa revista a la oferta de los competidores se aprecia la amplia aceptación de esta tecnología, nueva en la fabricación de vehículos. Fabricantes de autobuses integrales ... Más de un 66 % del mercado europeo de autobuses y autocares apuesta por SCR SCR 18,0 % lastauto omnibus 6/2003 SCR 12,7 % SCR 28,4 % ... y de motores SCR > 5,1 % en Dennis (cuota 5,1%) y vehículos urbanos de Transbus, Berkhof SCR > 2,4 % en Bova (cuota 2,4%), en parte autocares Berkhof
  17. 17. La industria garantiza una infraestructura completa para el suministro de AdBlue hasta otoño de 2006 -un factor importante para los autocares- ... ca. (5- 50).000 € III. Introducción en el mercado Estación piloto en Berlín <ul><li>Además de los autobuses y autocares, un 80 % de los camiones en Europa occidental estarán equipados con tecnología SCR </li></ul><ul><li>AdBlue ya está disponible en algunas gasolineras (proyecto piloto) </li></ul>
  18. 18. ... y además, en función del tipo de servicio y el tamaño de la flota –por ejemplo, un parque de autobuses urbanos– existen diferentes soluciones para la gasolinera de empresa. Funcionalidad de la infraestructura ca. (5- 50).000 € Costes III. Introducción en el mercado Vehículo-litro/mes 1 150 10 1.500 100 15.000 Flota (repostado utilizando bidones) Estaciones de llenado (1.000 l) con útiles para repostado Gasolinera de empresa Surtidor para exterior
  19. 19. En relación con la integración del sistema SCR en los vehículos existen tres campos principales de desarrollo: III. Introducción en el mercado <ul><li>Existe una amplia gama de modelos básicos y versiones de equipamiento, en función de la demanda de las empresas. Esta diversidad comporta en parte diferencias importantes en la estructura de los vehículos. Por ejemplo, en el segmento de los autobuses urbanos: </li></ul>Hay que desarrollar soluciones para todas las versiones y hay que comprobar su viabilidad antes de la introducción. Posición de montaje SCR Altura del piso Desmulti- plicación diferencial Modelo Motores Modelo Potencia Pos. montaje Cambio
  20. 20. En relación con la integración del sistema SCR en los vehículos existen tres campos principales de desarrollo: III. Introducción en el mercado Depósitos de gasóleo / AdBlue AdBlue gasóleo gasóleo p.ej. Citaro
  21. 21. En relación con la integración del sistema SCR en los vehículos existen tres campos principales de desarrollo: III. Introducción en el mercado Indicadores
  22. 22. El desafío para los fabricantes: satisfacer las nuevas exigencias con tecnologías y productos acreditados III. Introducción en el mercado Hay que probar los vehículos, los componentes y los sistemas en sus distintas versiones, teniendo en cuenta los mercados y las condiciones de utilización Fiabilidad Legislación 0 1 2 3 4 5 NO x [g/kwh] Euro 5 (10/08) Euro 4 (10/05) Euro 3 (10/00) 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 Partículas [g/kwh] Provecho del cliente Campo de utilización
  23. 23. I. Introducción II. Estrategias para cumplir las directivas Euro 4/Euro 5 III. Introducción en el mercado IV. Resumen
  24. 24. <ul><li>La nueva legislación medioambiental en todo el mundo plantea exigencias a los motores diesel que no pueden cumplirse con seguridad sin una combinación de medidas de optimización y sistemas de depuración para los gases de escape. </li></ul><ul><li>Existen dos tecnologías para satisfacer los futuros valores límite. Si se tienen en cuenta también las directivas Euro 6 o EPA 10, la solución con mejores perspectivas de futuro es la tecnología SCR. </li></ul><ul><li>El Área de Negocios Vehículos Industriales de DaimlerChrysler ha elegido la tecnología SCR para cumplir las directivas Euro 4/5 en el mercado europeo. </li></ul><ul><ul><li>combustión optimizada y &quot;limpia&quot;/ ahorro de combustible frente a otras tecnologías, como la recirculación de los gases de escape (EGR): - conjuga alta compatibilidad medioambiental con rentabilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>el sistema SCR no ejerce influencias negativas sobre la disponibilidad del vehículo: - no plantea demandas adicionales de mantenimiento - se conservan las prestaciones, la fiabilidad y la duración de los motores diesel </li></ul></ul><ul><ul><li>es independiente de la calidad de los combustibles disponibles </li></ul></ul><ul><ul><li>en combinación con el filtro, la tecnología SCR brinda mayor margen de optimización con vistas a lograr un &quot;motor diesel limpio&quot; </li></ul></ul><ul><ul><li>permite cumplir con antelación los valores límite de la directiva Euro 5 </li></ul></ul>IV. Resumen
  25. 25. V. Resumen Por este motivo, a partir de Euro 4 se introduce en todos los &quot;Evobuses&quot;. Apostar por el futuro Selective Catalytic Reduction SCR: La tecnología con garantía de futuro para los motores diesel
  26. 26. Apostar por el futuro: Selective Catalytic Reduction SCR La tecnología con garantía de futuro para los motores diesel de los vehículos industriales de Mercedes-Benz
  27. 27. Si se analizan los gases de escape de un motor diesel, se pone de manifiesto que 1 gramo del gas generado por un motor Euro 3 contiene unos 0,088 g de substancias contaminantes. I. Introducción volver 1 g gases de escape (motor Euro 3) HC NO x Part. CO Contaminantes en los gases de escape 0,088 g contaminantes Componentes del aire: oxígeno, nitrógeno agua y dióxido de carbono H 2 O N 2 CO 2 O 2 0,912 g componentes del aire
  28. 28. volver <ul><li>Los gases de escape pasan entre capas onduladas con estructura de pala y capas planas permeables al gas </li></ul><ul><li>Buena reducción de partículas volátiles, limita los depósitos de hollín: rendimiento de un 50 % a un máximo del 80 % </li></ul><ul><li>El motor puede seguir en servicio si se obtura el catalizador, si bien aumenta el consumo </li></ul><ul><li>No es posible limpiar el catalizador para suprimir las cenizas </li></ul><ul><li>No puede impedirse con seguridad la nube de humo al acelerar a plena carga </li></ul><ul><li>Con el tiempo disminuye la eficiencia de separación del hollín </li></ul>¿Catalizador &quot;PM-Kat&quot; ® (marca registrada de MAN), o filtro de partículas? III. Dos (?) vías para cumplir Euro 4/5 – 1. EGR Partículas La tecnología no es adecuada para garantizar a largo plazo el cumplimiento de los valores límite Capa ondulada con estructura de pala Capa ondulada con estructura de pala Depósitos de partículas Capa plana porosa Sentido de flujo
  29. 29. La técnica SCR requiere menos componentes nuevos y sofisticados para optimizar las emisiones de partículas y el consumo. La reducción de los óxidos de nitrógeno NO x tiene lugar en el catalizador SCR. Emisiones brutas III. Dos (?) vías para cumplir Euro 4/5 – 2. SCR volver Inyección AdBlue Catalizador con silencioso Unidad dosificadora AdBlue Depósito de AdBlue AdBlue Bomba de AdBlue / unidad de alimentación Gestión electrónica
  30. 30. III. Dos (?) vías para cumplir Euro 4/5 – 2. SCR El proceso químico de depuración de los gases de escape con SCR. volver

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