STEG IV-MOTORER 160-350 kw
Motortillverkare av världsklass sedan 1800-talet. Volvo Construction Equipment har under mer än 180 år levererat nya innovationer och ligger i framkant när det gäller teknisk utveckling. Volvo CE ingår i Volvokoncernen och är en av världens största tillverkare av tunga dieselmotorer (9 till 18 liter). Volvo CE har en enastående position tack vare koncernens sammanlagda styrka och alla fördelar som går att utvinna ur delad teknik. Genom att använda beprövad, smart teknik har de erfarna och skickliga Volvo-teknikerna utvecklat och noggrant testat ett nytt motorsystem som uppfyller de högt ställda utsläpps Steg IV och som förbättrar bränsleeffektiviteten med upp till 5 %. Volvodesign Volvo är en av de få tillverkare som konstruerar och tillverkar både motor och maskin vilket ger exceptionella fördelar när det handlar om att skapa optimerad prestanda och effektivitet. Volvos kunder gynnas av den ökade kvalitet som blir resultatet när ett enda företag både konstruerar, tillverkar, monterar och ger service till maskinerna. En perfekt anpassad drivlina helt och hållet tillverkad av Volvo ger en oöverträffad prestanda, bränsleeffektivitet, produktivitet och tillförlitlighet. Tillämpningskunskap Volvo är en global och ledande leverantör av högkvalitativa anläggningsmaskiner. Våra tekniker är experter på att optimera integreringen av motor och maskin båda är utvecklade av Volvo och matchar perfekt maskinernas alla tillämpningar. Den nya Steg IV-motorn har testats ingående och validerats i både provningsanläggningar och fälttest på många tillämpningsområden för att säkerställa maximal prestanda, produktivitet och hållbarhet. 1893 1946 1978 1991 Volvo utvecklar sin första förbränningsmotor för råolja, som följs av små tvåtakts lågvarviga (1000 varv/minut) dieselmotorer. Volvo lanserar tre- och fyrcylindriga dieselmotorer med direktinsprutning, vilka sedan följs av turboladdade tunga dieselmotorer med direktinsprutning. Teknik för laddluftkylning (Intercooler) introduceras för världens första verkliga dieselmotorer av lågemissionstyp kontinuerlig motorjustering säkerställer bättre bränsleeffektivitet. Som förberedelse för avgasreglerna i Tier 1 inför Volvo laddluftkylare av typen luft/vatten med en dubbelpumputrustning för högre motoreffektivitet och lägre utsläpp. 2
Volvo satte kundbehovet i fokus av konstruktionsprocessen och utvecklade Steg IV-motorsystemet som förbättrar bränsleeffektiviteten med upp till 5 % och ger en överlägsen kvalitet, tillförlitlighet, hållbarhet och användarvänlighet. De kraftfulla lågemissionsmotorerna har utformats och tillverkats av Volvos tekniska experter och levererar den ultimata kombinationen av hög produktivitet och låg bränsleförbrukning. 2001 2005 2011 2014 Volvo introducerar EMS (Engine Management System), ett motorstyrsystem som säkerställer hög prestanda och låga emissioner denna innovation införs innan avgasreglerna i Tier 2 träder i kraft. ör att uppfylla avgasreglerna enligt Tier 3 introduceras Volvo Advanced Combustion Technology (V-ACT), vilket innebär avgasreglering i cylindrarna och bidrar till att bereda vägen för efterlevnad av Tier 4. Vidareutvecklingen av V-ACT, Volvos plattform för Tier 4i, uppfyller mer än väl de nya föreskrifterna en prestation som blev möjlig genom att vi använde vår omfattande erfarenhet av lastbilsmotorer. Volvo Construction Equipment fortsätter med V-ACT och levererar motorer som uppfyller utsläppskraven på den senaste nivån med en teknik som bevisats fungera genom vår närvaro på motorvägarna. 3
Volvo D8 STEG IV-motor. Antal cylindrar 6 Cylindervolym L 7.8 Nominellt kw 160-250 effektområde Elektroniskt styrd motor (EMS) EMS anpassar omedelbart prestandan till varje ny driftsituation. Den nya generationen avancerad EMS har en mer kraftfull processor för att stödja fler funktioner, med högre precision och ökad styrhastighet. Selektiv katalytisk reduktion (SCR) Selektiv katalytisk reduktion är inte nytt för Volvo det är en teknik som Volvo Lastvagnar har använt sedan 2005. Volvo-lösningen är uppbyggd kring vätskan AdBlue /DE som sprutas in i avgasflödet där den värms upp och bildar ammoniak. Detta orsakar en kemisk reaktion i katalysatorn, som konverterar kväveoxid till kväve och koldioxid som båda finns naturligt i luften. Dieseloxidationskatalysator (DOC) DOC används för att minska utsläppen av kolmonoxid (CO) och kolväten (HC) samt mängden svart sot i avgaserna. Under aktiv regenerering höjer DOC automatiskt temperaturen på avgaserna som sedan strömmar in i dieselpartikelfiltret (DP) och bränner partiklar. Gasregleringsspjäll för tilluft Det automatiska gasregleringsspjället begränsar tilluften för att styra avgastemperaturen och EGR-flödet så att den totala effektiviteten förbättras i efterbehandlingssystemet under låga belastningsförhållanden. Högt vridmoment vid låga varvtal. Volvos förstklassiga Steg IV-motorer ger högt vridmoment vid låga varvtal för överlägsen prestanda och låg bränsleförbrukning. Eftersom Volvos motorer ger hög prestanda vid lägre varvtal, behöver motorn inte arbeta så hårt, vilket ger längre livslängd och maximal driftstid. 4
Dieselpartikelfilter (DP) På sina medelstora motorer med dieselpartikelfilter har Volvo byggt in ett mer sofistikerat motorstyrsystem (EMS - Engine Management System) Detta ger högre precision och bättre kontroll. Med hjälp av kontinuerlig, passiv regenerering oxideras sotpartiklarna gradvis under drift vid låg till medelhög avgastemperatur. Detta kräver inget ingripande från förarens sida och inga prestanda- eller kraftförluster uppstår om maskinen arbetar normalt. Denna förmåga att optimera regenereringen i varje enskild maskin garanterar maximal produktivitet. ör att återställa dieselpartikelfiltrets belastningsmått utförs en serviceregenerering vid de rekommenderade serviceintervallen på 500 timmar. Styrmodul för efterbehandling (ACM) ACM styr, övervakar och diagnostiserar automatiskt efterbehandlingssystemet för att säkerställa att utsläppsreglerna efterlevs. Extern avgasåterföring (E-EGR) Det kylda E-EGR-systemet minskar mängden syre i förbränningsrummet, sänker den högsta förbränningstemperaturen och minskar därigenom bildandet av kväveoxider (NO x ), ett nyckelkrav i de nya föreskrifterna i Steg IV. AdBlue /Diesel Exhaust luid (DE) Enligt steg IV-reglerna måste nu en ytterligare vätska i form av ett reduktionsmedel baserat på urea och avjoniserat vatten användas för anläggningsutrustning. Detta kallas AdBlue i Europa och DE i USA. Bränsleinsprutning Den nya generationen V-ACT-motorer (Volvo-Advanced Combustion Technology) har ett system för variabel bränsleinsprutning med ultrahögt tryck som reglerar förbränningstemperaturen. Detta leder till optimerad bränsleekonomi och säkerställer att villkoren i steg IV-reglerna uppfylls. Under normala förhållanden är bränsleinsprutningssystemet tillräckligt för att köra maskinen med passiv regenerering. Under service var 500:e timme kan en regenerering som återställer efterbehandlingssystemet utföras med hjälp av sen efterinsprutning. Det bränsle som sprutas in höjer avgastemperaturen och gör att sotpartiklar i dieselpartikelfiltret kan förbrännas. = registrerat varumärke för Verband der Automobilindustrie e.v. (VDA) 5
Extern avgasåterföring (E-EGR) E-EGR-systemet minskar mängden syre i förbränningsrummet, sänker den högsta förbränningstemperaturen och minskar därigenom bildandet av kväveoxider (NO x ). Den okylda E-EGR används för att öka avgastemperaturen vid låg motorbelastning. Högt vridmoment vid låga varvtal. Volvos förstklassiga Steg IV-motorer ger högt vridmoment vid låga varvtal för överlägsen prestanda och låg bränsleförbrukning. Eftersom Volvos motorer ger hög prestanda vid lägre varvtal, behöver motorn inte arbeta så hårt, vilket ger längre livslängd och maximal driftstid. Selektiv katalysatorreduktion (SCR) SCR är inte något nytt för Volvo det är en teknik som Volvo Lastvagnar har använts sedan 2005. Volvos lösning bygger på att AdBlue /DE-vätska sprutas in i avgasflödet där den värms upp och producerar ammoniak. Detta orsakar en kemisk reaktion i katalysatorn som omvandlar NO x till kväve och CO 2 som båda finns naturligt i luften. Bränsleinsprutning Den nya generationen av motorer med Volvo- Advanced Combustion Technology (V-ACT) har variabla bränsleinsprutningssystem med extremt högt tryck som styr förbränningstemperaturen. Detta leder till att bränsleeffektiviteten kan optimeras och att kraven för Steg IV uppfylls. 6
Volvo D11 STEG IV-motor. Antal cylindrar 6 Cylindervolym L 10.8 Nominellt kw 235-265 effektområde Elektroniskt styrd motor (EMS) EMS anpassar omedelbart prestandan till varje ny driftsituation. Den nya generationen avancerad EMS har en mer kraftfull processor för att stödja fler funktioner, med högre precision och ökad styrhastighet. Styrmodul för efterbehandling (ACM) ACM styr, övervakar och diagnostiserar automatiskt SCR-systemet för att säkerställa att utsläppsreglerna efterlevs. Gasregleringsspjäll för tilluft Det automatiska gasregleringsspjället begränsar tilluften för att styra avgastemperaturen och EGR-flödet så att den totala effektiviteten förbättras i efterbehandlingssystemet under låga belastningsförhållanden. AdBlue /Diesel Exhaust luid (DE) Enligt steg IV-reglerna måste nu en ytterligare vätska i form av ett reduktionsmedel baserat på urea och avjoniserat vatten användas för anläggningsutrustning. Detta kallas AdBlue i Europa och DE i USA. 7
Extern avgasåterföring (E-EGR) Det kylda E-EGR-systemet minskar mängden syre i förbränningsrummet, sänker den högsta förbränningstemperaturen och minskar därigenom bildandet av kväveoxider (NO x ), ett nyckelkrav i de nya föreskrifterna i Steg IV. Dieselpartikelfilter (DP) Volvo har på sina större motorer med dieselpartikelfilter byggt in ett mer sofistikerat motorstyrsystem (EMS - Engine Management System) Detta ger högre precision och bättre kontroll. Med hjälp av kontinuerlig, passiv regenerering oxideras sotpartiklar gradvis under drift vid låg till medelhög avgastemperatur. Systemet utlöser automatiskt den aktiva regenereringen (hög avgastemperatur) när det behövs för att återställa dieselpartikelfiltret och/ eller underhålla SCR-systemet. Detta kallas dynamisk regenerering och kräver inget ingripande från förarens sida. Inga prestanda- eller kraftförluster uppstår heller om maskinen arbetar normalt. Denna förmåga att optimera regenereringen i varje enskild maskin garanterar maximal produktivitet. Selektiv katalysatorreduktion (SCR) SCR är inte något nytt för Volvo det är en teknik som Volvo Lastvagnar har använts sedan 2005. Volvos lösning bygger på att AdBlue /DE-vätska sprutas in i avgasflödet där den värms upp och producerar ammoniak. Detta orsakar en kemisk reaktion i katalysatorn som omvandlar NO x till kväve och CO 2 som båda finns naturligt i luften. Styrmodul för efterbehandling (ACM) ACM styr, övervakar och diagnostiserar automatiskt efterbehandlingssystemet för att säkerställa att utsläppsreglerna efterlevs. Dieseloxidationskatalysator (DOC) DOC-enheten används för att underlätta pågående, passiv regenerering samt även för att minska utsläppen av koloxid och kolväten. Under aktiv regenerering höjs avgastemperaturen automatiskt av DOCenheten genom oxidering av det insprutade bränslet. Den uppvärmda avgaserna flödar sedan in i dieselpartikelfiltret och SCRenheten och rengör filtret från sot och SCRenheten från föroreningar. AdBlue /Diesel Exhaust luid (DE) Enligt steg IV-reglerna måste nu en ytterligare vätska i form av ett reduktionsmedel baserat på urea och avjoniserat vatten användas för anläggningsutrustning. Detta kallas AdBlue i Europa och DE i USA. 8
Volvo D13 och D16 STEG IV-motor. D13 Antal cylindrar 6 6 D16 Cylindervolym L 12.8 16.1 Nominellt kw 220-329 350 effektområde Elektroniskt styrd motor (EMS) EMS anpassar omedelbart prestandan till varje ny driftsituation. Den nya generationen avancerad EMS har en mer kraftfull processor för att stödja fler funktioner, med högre precision och ökad styrhastighet. Turbokompressor med variabel geometri (VGT) Den variabla turbokompressorn bidrar till att öka effekten och ger ett omedelbart vridmoment vid låga motorvarvtal. Det förbättrar motorns prestanda, vilket leder till förbättrad bränsleeffektivitet. VGT styr också avgasåterföringsprocessen. AHI (Active Hydro carbon Injection) Under aktiv regenerering sprutar den elektroniskt styrda AHI-funktionen in bränsle i avgasflödet. Detta bränsle förångas i avgasflödet och oxideras i DOC och dieselpartikelfiltret, vilket ökar temperaturen och gör att partiklar i filtret kan förbrännas och svavel avlägsnas från SCR. Gasregleringsspjäll för tilluft Det automatiska gasregleringsspjället begränsar tilluften för att styra avgastemperaturen så att den totala effektiviteten förbättras i efterbehandlingssystemet under låga belastningsförhållanden. Bränsleinsprutning Den nya generationen V-ACT-motorer (Volvo-Advanced Combustion Technology) har ett system för variabel bränsleinsprutning med ultrahögt tryck som reglerar förbränningstemperaturen. Detta leder till optimerad bränsleekonomi och säkerställer att villkoren i steg IV-reglerna uppfylls. En bränsleinsprutningsventil i avgassystemet används för aktiv regenerering av efterbehandlingssystemet. Det bränsle som sprutas in förångas i avgasflödet och oxideras i dieseloxidationskatalysatorn och dieselpartikelfiltret, vilket ökar temperaturen och gör att partiklar kan förbrännas i dieselpartikelfiltret. Högt vridmoment vid låga varvtal. Volvos förstklassiga Steg IV-motorer ger högt vridmoment vid låga varvtal för överlägsen prestanda och låg bränsleförbrukning. Eftersom Volvos motorer ger hög prestanda vid lägre varvtal, behöver motorn inte arbeta så hårt, vilket ger längre livslängd och maximal driftstid. 9
örstklassig support. På Volvo har vi inte bara som mål att ge dig en kvalitetsmaskin utrustad med en kraftfull och effektiv Steg IV-motor vi kan också leverera kontinuerlig högkvalitativ support genom vårt programvaruutbud. Volvos unika globala supportnätverk kommer att säkerställa maskinens drifttid och tillgänglighet under hela dess livstid. Hantering av AdBlue /DE Volvos reduktionsmedel AdBlue /DE är kvalitetssäkrat det gör att komponenter skyddas, bränsleeffektiviteten optimeras och utsläppen minimeras, dessutom är det helt ofarligt. Genom Volvos återförsäljarnät har ett leveranssystem skapats för att ge Volvos kunder maximal tillgänglighet. DP utbyteskomponenter Återförsäljare som är auktoriserade av Volvo Construction Equipment erbjuder en etablerad Volvo Reman-utbytestjänst. Detta är den mest kostnadseffektiva och tidsbesparande lösningen när det gäller att rengöra DP. Serviceavtal (CSA) Volvos Serviceavtal erbjuder service och underhåll med maximal kostnadskontroll och minimal stilleståndstid. Det flexibla systemet tillgodoser en mängd olika behov, från total reparation och underhåll till ett besiktningsprogram som omfattar vitala delar och funktioner. Volvo originaldelar Volvo originaldelar har konstruerats, testats och godkänts för att kunna erbjuda högsta möjliga kvalitet och livslängd. CareTrack CareTrack är Volvos telematiksystem som gör det möjligt att fjärrövervaka ett brett spektrum av maskinens funktioner för att förbättra produktiviteten och effektiviteten. Detta inkluderar uppgifter om bränsleförbrukning, positionsrapporter och påminnelser om service. 10
Vanliga frågor. EMISSIONS AND LEGISLATION Vad står i fokus för lagstiftningen om utsläppsminskningarna för Steg IV? okus ligger på partiklar (PM) och kväveoxider (NO x ). Utsläppsnivåerna för kolväten (HC) och kolmonoxid (CO) i avgaser är också reglerade. Vilken är skillnaden beträffande de reglerade utsläppsnivåerna mellan Steg IV och Steg IIIB? Steg IV kräver en minskning av kväveoxidutsläppen med inte mindre än 80 %, men ingen förändring för PM (partiklar) jämfört med Steg IIIB. TEKNIK ÖR UTSLÄPPSMINSKNING Vilka teknikalternativ finns tillgängliga för att uppnå de krävande utsläppsgränserna i Steg IV? Minskning av kväveoxidutsläpp och partiklar kan uppnås på flera sätt, som alla har fördelar men tyvärr också nackdelar. Till exempel leder kväveoxidreduktion inuti motorn generellt till högre nivåer av partikelutsläpp. Även det motsatta gäller: reduktion av partiklar inuti motorn leder till höga utsläpp av kväveoxider. Optimering av bränsleinsprutning och lufthantering, inklusive olika avgasåterföringskonfigurationer (EGR) (kyld/icke-kyld etc.) och olika tekniker för avgasefterbehandling, inklusive dieselpartikelfilter och kväveoxidreducerande SCR (Selective Catalytic Reduction), ingår i Volvos verktygslåda för att minska utsläppen. Den tredje generationen av Volvos förbättrade elektroniska styrenhet, EMS-2 (Engine Management System) med en mer kraftfull processor, gör verktygslådan komplett. Vilken teknik kommer Volvo CE att använda för att nå utsläppsnivåerna i Steg IV? Volvo har den fördelaktiga positionen att vara en av världens största tillverkare av dieselmotorer för både on-roadanvändning (lastbilar) och off-roadanvändning (anläggningsmaskiner samt marina/industriella tillämpningar), vilka uppfyller de olika avgaskraven för on-road och offroad inom alla berörda områden i världen. Därför har Volvo Construction Equipment en unik, omfattande och gedigen erfarenhet inom företaget när det gäller dieselmotorers avgasreningsteknik och dess tillämpningar för att möta kraven på utsläppsminskningar för anläggningsmaskiner från 2014 och därefter. Med teknisk kunskap och en mängd lösningar har Volvo valt att tillämpa en kombination av cylinderinterna och externa lösningar, efter noggranna tekniska utvärderingar och marknadsföringsöverväganden gällande våra anläggningsmaskiner. ör många tillämpningar gäller det EGR i kombination med ett integrerat DP-SCR-system. ör några tillämpningar används endast SCR som utsläppsreducerande teknik. Valet har gjorts utifrån vad vi idag anser vara det lämpligaste för off-roadtillämpningar och det bästa ur kundens perspektiv. Tack vare att vi är en del av Volvokoncernen har vår nya SCR-teknik i själva verket redan testats grundligt i mer än en miljon SCR-utrustade lastbilar sedan systemet infördes 2005. Kommer Volvo CE:s produkterbjudanden att innehålla olika utsläppslösningar för olika typer av tillämpningar, eller kommer ni att införa samma utsläppsminskningsteknik för alla motorer inom ett visst storleksintervall? Den viktigaste utsläppstekniken kommer att gälla för alla motortyper men varje motor anpassas till sin tillämpning, med kundanpassad hård- och mjukvara för att uppnå önskad prestanda och maximal tillförlitlighet och produktivitet. Vi kommer således att tillämpa den teknik som är lämpligast för respektive effektnivåer och föreskrifter och som fungerar bäst ur kundens perspektiv. Hur ofta behöver jag tänka på regenerering? Steg IV-motorerna har nya efterbehandlingssystem som är mer eller mindre regenereringsfria. DP-reningen använder transparent passiv regenerering. Det enda som krävs är en aktiv regenerering efter 450 550 timmar, normalt 2 3 gånger per år (eller så kan den aktiveras manuellt tidigare i samband med att maskinen får service). ÖVRIGT Kan en motor som uppfyller kraven i Steg IIIA eller Steg IIIB uppdateras för att uppfylla utsläppskraven för Steg IV/Tier4 inal? Nej, kostnaden skulle vida överstiga nyttan. Dessutom skulle det kräva en separat certifiering av den specifika motorn. Kan Volvos nya Steg IV-motorer köras på biobränsle? Ja. I vissa länder är det obligatoriskt att använda biobränsle och det kan blandas i upp till 7 %. Vad är Urea? Urea är en kväveförening som blir till ammoniak vid upphettning. Den används inom en mängd olika branscher, kanske oftast som gödselmedel inom jordbruket. Vad är Diesel Exhaust luid, eller DE? Diesel Exhaust luid (DE), även känd som AdBlue (en 32,5-procentig lösning av urea i avjoniserat vatten), är den driftvätska som används globalt för SCR-fordon. Det är en icketoxisk lösning som sprutas in i avgasströmmen. Där ombildas den till ammoniak som i SCR-katalysatorn omvandlar skadliga kväveoxidutsläpp till ofarlig vattenånga och kväve. AdBlue (DE) är en obligatorisk vätska för motorer med SCR-katalysator och motorn fungerar inte utan den. 11
Ref. No 20038791-B / Swedish-12 / 2014.10 / VOLVO CE / Volvo, Global Marketing