PONSSE-SKOGSMASKINER OCH SCR-MOTORTEKNIK

PONSSE-SKOGSMASKINER OCH SCR-MOTORTEKNIK

INNEHÅLL 1. Utsläppsstandarderna skärps maskinerna förbättras 2. Utsläppsstandardernas tidsplan 3. PONSSE:s SCR-lösning 4. Fördelar med SCR-systemet 5. Prestanda och bränsleeffektivitet 6. Kundkommentarer

UTSLÄPPSSTANDARDERNA SKÄRPS MASKINERNA FÖRBÄTTRAS Ny teknik I korthet innebär EGR (Exhaust Gas Recirculation) att en del av motorns avgaser återcirkuleras till luftintaget och sedan till cylindrarna. Färre oxider bildas eftersom avgaserna ersätter en del av syret, vilket sänker förbränningsprocessens temperatur. Nackdelen är sämre bränsleekonomi i förbränningsprocessen. Utöver EGRsystemet behövs ett dieselpartikelfilter (DPF-filter) för avgassystemet. SCR-systemet (Selective Catalytic Reduction) baseras å sin sida på insprutning av DEF (Diesel Exhaust Fluid) i avgaserna i katalysatorn. I SCR-systemet omvandlas kväveoxider till ofarlig kväve och vattenånga genom en kemisk reaktion. Nästa Euromot- och Tier-nivåer träder i kraft 2014 och då skärps utsläppsgränserna ytterligare. Då kommer det att krävas ännu mer avancerade tekniska lösningar, som att kombinera EGR- och SCR-system. Utsläppsstandardernas tidsplan Euromot 3B / Tier 4i 130kW 1.1.2011 <130kW 1.1.2012 Euromot 4 / Tier 4 Final 130kW 1.1.2014 <130kW 1.1.2014 EPA <130kW 1.10.2014 EU KOMMANDE UTSLÄPPSSTANDARDER För motorer på 130 560 kw (175 750 hk) I stort sett samma utsläppsstandarder i Europa och USA NOx Fas II EPA = Nord-Amerika EU = Europa Fas III a Fas III b Fas IV Nya standarder Europeiska Euromot och nordamerikanska Tier har satt utsläppsstandarder för dieseldrivna terrängfordon. Euromot- och Tier-systemen är harmoniserade i fråga om utsläppsstandarder, men de skiljer sig även åt i några viktiga avseenden. Utsläppsstandarderna berör främst kväveoxider (NOx) och partiklar. Fas I av Euromot och Tier 1 trädde i kraft 1999 respektive 1996. Genomförandet av fas III och Tier 3 påbörjades 2006. Dessa nivåer uppnåddes genom att motorernas bränsleinsprutning och förbränning justerades, vilket minskade deras effektivitet och prestanda. När Euromot III b och Tier 4 infördes 2011 sänktes kväveoxidutsläppen med 50 procent och partikelutsläppen med 90 procent jämfört med föregående Euromot III a- och Tier 3-nivåer. För dessa kväveoxidnivåer krävs ny motorteknik vanligen antingen ett EGR- eller SCR-system. Partikel Fas II ja III a 50% minskning Fas III b ja IV 90% minskning 2006 2011 2014 90% minskning

PONSSES SCR-LÖSNING NH 3 + NOx >N 2 + H 2 O Avgas Motor Katalysator styrenheten Urea Luft SCR-teknik (Selective Catalytic Reduction) SCR är en metod för minskning av mängden kväveoxider (NOx) i avgaser. I SCR-systemet blandas avgaserna med luft och en DEF-lösning (Diesel Exhaust Fluid). DEF består av vatten och urea som på grund av avgasernas värme omvandlar kväveoxider till ofarlig kväve och vattenånga. För att SCR-systemet ska fungera krävs en katalysator, som placeras i ljuddämparen. Komponenterna i ett SCR-system: En uppvärmd DEF-tank (som värms upp av motorns Webasto-förvärmare och kylarvätskeflödet) Ett tryckluftsystem bestående av en kompressor, tankar och en tork En enhet för justering av DEF-doseringen Ett DEF-insprutningssystem En katalysator (som placeras i avgasrörets ljuddämpare) Rörledningar 1. Pumpenheten sprutar in DEF med hjälp av tryckluft. 2. DEF och tryckluft blandas i doseringsenheten och sprutas in i avgassystemet. 3. DEF-tanken värms upp av värmeventilen med hjälp av motorns kylarvätska. 4. DEF-tanken på 25 liter har även en temperaturgivare och en nivågivare. 5. Luftkompressorsystem bestående av en tork och två tryckluftstankar.

FÖRDELAR MED SCR-SYSTEMET Bättre motorprestanda Utmärkt respons på plötsliga motorbelastningar. Driftsäkrare motor Med SCR minskas motorns värmebelastning genom en mer optimal förbränningsprocess, vilket innebär att flera motorkomponenter håller längre. Längre serviceintervall Servicekostnaderna blir lägre eftersom den mer optimerade motorn ger längre serviceintervall jämfört med konkurrerande system. Bättre tolerans mot skiftande bränslekvaliteter Lätt att använda och underhålla Tillsätt bara DEF vid behov. Skadliga kväveoxider neutraliseras Avsevärt mindre miljöpåverkan Förarna får även en renare och säkrare arbetsmiljö. De flesta stora tillverkare av dieselmotorer för terrängfordon har valt SCR-metoden som sin framtidsteknik för att uppnå utsläppskraven i Euromot 4 och Tier 4. Andra aspekter av SCR-systemet: SCR-systemet medför att motorn får nya komponenter som måste underhållas (filterbyten). DEF kostar pengar, fast inte lika mycket som bränsle. Totalt sett är effekten gynnsam eftersom minskningen av bränsleförbrukningen är större än förbrukningen av DEF. DEF har en fryspunkt på -11 C, vilket måste beaktas vid förvaring, transport och hantering. Prestanda och bränsleeffektivitet Utöver minskade utsläpp innebär SCRsystemet att motorns prestanda kan finjusteras för bästa möjliga effekt, vridmoment och bränsleekonomi. Maskinförare bekräftar att SCR-motorer reagerar mycket bättre på plötsliga belastningar, exempelvis när stora träd matas. Nm 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 RPM g/kwh 220 215 210 205 200 195 190 185 Euromot 3A Euromot 3A Euromot 3B Euromot 3B 180 1000 1200 1400 1600 1800 2000 RPM I en SCR-motor är vridmomentet mycket större än i en äldre motor med samma effekt. En SCR-motor reagerar även mycket bättre på belastningar, vilket innebär att arbetet flyter på bättre och går snabbare, exempelvis när stora träd hanteras. Den nominella bränsleförbrukningen (antalet gram bränsle som krävs för att producera en kilowattimme energi) är lägre för en SCR-motor tack vare den högre effektiviteten. Det ger bättre bränsleekonomi jämfört med Euromot III a- och Tier 3-motorer under liknande förhållanden.

Kundkommentarer Företaget A&L Harju Oy i Savukoski kommun var bland de första att testa Ponsses SCR-system även under vinterförhållanden. Det kändes naturligt att börja prova det nya systemet när vi fick en ny maskin. Än så länge har vi faktiskt haft rätt positiva erfarenheter, säger Lauri Harju. Vi har haft den nya maskinen sedan december 2009 och den har omkring 7500 drifttimmar bakom sig. Enligt Lauri Harju är beräkningen av bränsleförbrukningens volym en utmanande uppgift och beror på en rad faktorer. Maskinen används främst för slutavverkning och då är förbrukningen cirka 14 liter per timme. Vi kan dock inte jämföra förbrukningen på det sättet eftersom våra övriga maskiner har ett annat skördaraggregat. Motorns ökade effektivitet får dock beröm. Det verkar finnas mer kraft eller med andra ord, påfrestningarna är mindre än med en traditionell motor. Medan SCR-motorernas effekt och förbrukning lovordas har deras förmåga att klara vinterförhållanden ifrågasatts eftersom den tillsatta urealösningen fryser vid -11 C. Efter att ha provat SCR-systemet vintertid säger Lauri Harju sin åsikt utan omsvep: Det innebär faktiskt merarbete. Lösningen måste transporteras till platsen utan att frysa och utomhusförvaring vintertid är utesluten. Vi fyller på med AdBlue i tanken samtidigt som vi tankar en gång om dagen, vilket tack och lov innebär att det inte blir några separata arbetssteg. Trots det arbete som krävs är Lauri Harju nöjd med det nya systemet. Jag skulle inte gå så långt som att kritisera systemet. Vi kommer trots allt alla att stå inför det här förr eller senare, eftersom standarderna blir strängare. Den ytterligare påfyllningen kräver lite merarbete och den extra kostnaden för AdBlue är förstås inte uppskattad, men å andra sidan har inte motorns underhåll och annan service förändrats på något sätt. A&L Harju Oy Lauri Harju, entreprenör PONSSE Ergo 6w, 7500 h C4-kran, H6-skördaraggregat Hannu Liikanen ja och Jussi Tenhunen Karttulan Metsätyö har positiva erfarenheter av SCR-motorn. Förarna är mycket nöjda med kraftfullheten och skillnaden mot den föregående motorn är avsevärd. Maskinens upparbetning är mycket bättre än tidigare. Det finns också extra kraft när rökskyddet inte längre drar ned effekten medan maskinen belastas. Motorn smäller inte och matningen är väldigt bra, även med stora träd. Förflyttningen till kapningspunkten tar inte lång stund, säger Jussi. Förbrukningen skiljer sig inte märkbart från tidigare motorer i andra avseenden, men den gamla motorn förbrukade ungefär en liter mer i timmen vid slutavverkning och hantering av stora träd. Den nya motorn förbrukar cirka 15,5 16,5 liter i timmen vid slutavverkning och 12 13,5 liter vid gallring. Motorn körs med relativt höga varvtal (1600-1700 varv/min) Hannu förklarar att timförbrukningen kanske är högre så, men beräknat per producerad kubikmeter är den lägre. Kunden tycker att effekten är så mycket bättre att nästa maskin företaget köper också kommer att ha en SCR-motor. Karttulan Metsätyö Hannu Liikanen, (entreprenör, förare) Jussi Tenhunen (förare) PONSSE Ergo 6w, 1200 h C4-kran, H6-skördaraggregat

A logger s best friend www.ponsse.com