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Diamo forma al futuro: Doosan e lo standard Stage IIIB Si parla molto dello Stage IIIB in questi giorni. Qui di seguito sono riportate le risposte alle domande più frequenti relative alle normative sulla limitazione delle emissioni inquinanti dei motori. Normativa Le domande qui trattate si riferiscono alle direttive e agli aspetti normativi attinenti la limitazione delle emissioni inquinanti: Perché dobbiamo aggiornare la tecnologia dei nostri motori? Cosa implica la normativa Stage IIIB? Che cos'è il particolato? Che cosa sono i NOx? Regolamenti analoghi in materia di emissioni vengono applicati anche al di fuori dell'europa? Quali sono le differenze tra Stage IIIA, IIIB e IV? Quali sono le scadenze previste per conformarsi? Tecnologia Quelle qui di seguito riportate sono le domande più frequenti relative alle tecnologie utilizzate per la riduzione delle emissioni inquinanti dei motori: Quali sono le principali sfide da affrontare per rispettare i nuovi standard? Quali sono le tecnologie che Doosan ha scelto per soddisfare le normative in materia di emissioni? Che cos'è l'egr (Exhaust Gas Recirculation - Ricircolo dei gas di scarico)? Come funziona il sistema SCR (Selective Catalytic Reduction - Riduzione catalitica selettiva)? Come funziona il sistema DOC (Diesel Oxidation Catalyst - Catalizzatore di ossidazione diesel)? Cosa sono il DPF (Diesel Particulate Filter - Filtro del particolato diesel) e la rigenerazione DPF? I sistemi DOC e DPF possono essere utilizzati congiuntamente? Quali tecnologie di post-trattamento Doosan utilizza? In che modo Doosan sceglie quale tecnologia utilizzare? Che cos'è l'adblue? Dove posso reperire l'adblue e come va utilizzato? Sono previsti standard qualitativi per l'adblue? Cosa accade se l'adblue gela? Come saranno le prestazioni dei motori conformi agli Stage IIIB e IV rispetto a quelle degli attuali motori Doosan? 2
Assistenza Le seguenti domande si riferiscono alla manutenzione e all'assistenza dei motori che utilizzano sistemi SCR, EGR e DPF per limitare le emissioni inquinanti entro i limiti stabiliti dallo Stage IIIB. Sistema SCR: Vi saranno cambiamenti nelle procedure di assistenza e manutenzione dei motori conformi agli Stage IIIB e IV? Qual è la proporzione tra il consumo di AdBlue e quello del carburante? Cosa succede se l'adblue finisce? Dove posso reperire l'adblue e come va utilizzato? È necessario utilizzare un olio speciale? Lo Stage IIIB influenza la durata della vita utile del motore? Vi sarà completa disponibilità delle parti di ricambio al momento dell'introduzione dei nuovi modelli? Sistemi EGR e DPF: Con quale frequenza occorre effettuare la manutenzione del DPF? Vi saranno cambiamenti nelle procedure di assistenza e manutenzione dei motori conformi agli Stage IIIB e IV? Posso eseguire da me la manutenzione del DPF senza invalidare la garanzia? Posso far funzionare la macchina senza il filtro DPF? Esistono programmi di assistenza per la sostituzione specifici per il DPF? Quant'è lungo il fermo macchina per la sostituzione del DPF? È necessario utilizzare un olio speciale? Lo Stage IIIB influenza la durata della vita utile del motore? Vi sarà completa disponibilità delle parti di ricambio al momento dell'introduzione 3
Stage IIIB-IV Normativa Perché dobbiamo aggiornare la tecnologia dei nostri motori? La Commissione europea è impegnata ad affrontare il problema delle emissioni inquinanti dal 1996, con la direttiva europea 97/68/EC. Questa direttiva si concentra soprattutto sul particolato (PM - Particulate Matter) e sugli ossidi di azoto (NOx - Nitrogen Oxides) ed è stata attuata in diverse fasi (stage). Le disposizioni normative indicate nello Stage IIIB sono attualmente in corso di introduzione. Ciò ci offre l'opportunità di migliorare il nostro approccio verso l'ambiente, continuando però a fornire ai nostri clienti prodotti in grado di soddisfare le loro esigenze quotidiane. Cosa implica la normativa Stage IIIB? Gli standard normativi in materia di emissioni stanno modificando il modo in cui le macchine rilasciano i gas di scarico nell'atmosfera. Molti tra i modelli di macchine Doosan passeranno attraverso fino a cinque diversi livelli di intervento: Stage I, II, IIIA, IIIB e IV. L'introduzione degli standard Stage IIIB è prevista nel 2011 e 2012. Lo Stage IV entrerà in vigore nel 2014 ed abbatterà quasi interamente i NOx. Lo schema illustra la progressiva riduzione di PM e NOx. 4
Che cos'è il particolato? Il particolato è costituito essenzialmente da fuliggine (particelle di carbonio) e residui di olio lubrificante. Che cosa sono i NOx? I NOx (ossidi di azoto) si formano durante la combustione, quando l'ossigeno e l'azoto reagiscono a temperature e pressioni elevate. Regolamenti analoghi in materia di emissioni vengono applicati anche al di fuori dell'europa? Così come in Europa, provvedimenti normativi sono in corso di introduzione negli Stati Uniti, in Canada e in Giappone. Lo Stage IIIB corrisponde approssimativamente allo standard statunitense Tier 4 Interim. Tuttavia, lo Stage IIIB sarà certificato solo per l'europa e non sarà valido negli Stati Uniti. Quali sono le differenze tra Stage IIIA, IIIB e IV? Rispetto allo Stage IIIA, lo Stage IIIB impone un'ulteriore riduzione del 90% del particolato e del 50% dei NOx. Lo Stage IV ridurrà ulteriormente i NOx dell'80%, abbattendo quasi completamente le emissioni sia di particolato che di ossidi d'azoto. Quali sono le scadenze previste per conformarsi? Le scadenze di messa in conformità variano a seconda della potenza dei motori. Le normative Stage IIIB verranno attuate come illustrato qui sotto: 5
Stage IIIB-IV Tecnologia Quali sono le principali sfide da affrontare per rispettare i nuovi standard? La principale sfida posta dagli standard Stage IV riguarda la simultanea riduzione di NOx e particolato. In effetti, la riduzione degli uni implica un incremento dell'altro. Questo perché gli ossidi d'azoto vengono prodotti alle alte temperature, contrariamente a quanto accade per il particolato. Quali sono le tecnologie che Doosan ha scelto per soddisfare le normative in materia di emissioni? Doosan utilizzerà due diverse tecnologie per permettere a ciascun motore di erogare il massimo delle prestazioni, ma con costi di esercizio sempre minori: il sistema di ricircolo dei gas di scarico EGR (Exhaust Gas Recirculation) e il sistema di riduzione catalitica selettiva SCR (Selective Catalytic Reduction). La migliore soluzione sarà scelta in base alle caratteristiche tecniche e ai requisiti applicativi. In generale, la tecnologia EGR è adatta alle macchine da cantiere che richiedono capacità multitask, come escavatori cingolati e gommati o pale gommate di potenza inferiore a 130 kw. La tecnologia SCR è invece indicata per le macchine che necessitano di una coppia o di una velocità elevata, come le pale gommate di potenza superiore a 130 kw e i dumper articolati. 6
Che cos'è l'egr (Exhaust Gas Recirculation - Ricircolo dei gas di scarico)? Noto anche come CEGR (Cooled Exhaust Gas Recirculation - Ricircolo dei gas di scarico raffreddati), questo sistema riduce i NOx attraverso il ricircolo dei gas di scarico verso il motore. Tale azione diluisce la quantità di ossigeno presente nella camera di combustione, riducendo la temperatura massima di quest'ultima. Il risultato è la diminuzione della formazione di NOx e l'aumento di quella del particolato. Per questo motivo, Doosan utilizza l'egr insieme a sistemi di post-trattamento (DOC e DPF), in grado di ridurre efficacemente le emissioni di particolato, come qui di seguito illustrato. L'EGR richiede una maggiore capacità di raffreddamento. Tra i vantaggi dell'egr figurano: - Riduzione dei NOx - Nessuna modifica della tecnologia motoristica di base - Nessuna speciale procedura di assistenza e manutenzione - Nessuna speciale istruzione operativa - Non sono richiesti additivi 7
Come funziona il sistema SCR (Selective Catalytic Reduction - Riduzione catalitica selettiva)? La tecnologia SCR applica una pressione di iniezione più elevata e ottimizza la combustione per garantire la riduzione dei consumi di carburante e una migliore reattività del motore. Questo riduce la formazione di particolato, ma aumenta quella di NOx nei gas di scarico. I gas di scarico vengono trattati iniettando nel loro flusso una soluzione a base di urea, denominata AdBlue. Questa sostanza trasforma i gas di scarico in azoto e acqua, elementi innocui per l'ambiente. Exhaust Tra i vantaggi del sistema SCR figurano: - Riduzione delle emissioni di particolato - Maggiore rendimento energetico - Miglioramento di potenza, coppia e accelerazione - Intervalli di manutenzione più estesi - Compatto e facile da installare (con lo stesso impianto già previsto per lo Stage IV) 8
Come funziona il sistema DOC (Diesel Oxidation Catalyst - Catalizzatore di ossidazione diesel)? Il DOC è uno speciale catalizzatore che reagisce per contatto con i gas di scarico del motore. Questa reazione trasforma il particolato presente nei gas di scarico in sostanze innocue, come acqua e anidride carbonica. Il DOC è utilizzato in associazione con l'egr. Cosa sono il DPF (Diesel Particulate Filter - Filtro del particolato diesel) e la rigenerazione DPF? Il DPF filtra i gas di scarico per eliminare il particolato. Si compone di un sistema di filtraggio in ceramica di tipo "wall flow" (a canali chiusi) che separa il particolato dai gas di scarico. I gas di scarico sporchi passano attraverso le pareti del filtro. Il particolato viene trattenuto e vengono emessi gas di scarico puliti. La fuliggine proveniente dai gas di scarico filtrati si accumula sulle pareti in ceramica del DPF. Per mantenere l'efficienza operativa del DPF, occorre eliminare periodicamente la fuliggine. Il processo semiautomatico che consente di svolgere questo compito è detto "rigenerazione". La rigenerazione si avvale del calore proveniente dallo stesso scarico del motore per bruciare la fuliggine, liberando così i pori del materiale ceramico. La fuliggine viene bruciata (distrutta) dal calore, lasciando solo piccole quantità di cenere. Il DPF è utilizzato in associazione con l'egr. 9
I sistemi DOC e DPF possono essere utilizzati congiuntamente? Sì. L'utilizzo in alternativa dei sistemi DOC/DPF o SCR è sufficiente per conformarsi alla maggior parte dei requisiti dello Stage IIIB. Doosan utilizzerà tuttavia entrambe queste tecnologie su numerose macchine, per assicurarne la compatibilità con l'ancora più severa normativa Stage IV. Quali tecnologie di post-trattamento Doosan utilizza? I motori EGR o SCR non sono di per sé sufficienti per ridurre le emissioni ai livelli Stage IIIB. Per questo motivo, Doosan li abbinerà a una serie di soluzioni di posttrattamento. Tra queste figurano l'ossidazione catalitica (DOC), il filtraggio (DPF), larigenerazione (alta temperatura) e l'adblue. Queste soluzioni sono già ampiamente utilizzate dai costruttori di autovetture. Esse ripuliscono i gas di scarico prodotti dal motore oppure li convertono in acqua, azoto e anidride carbonica. La scelta del sistema di post-trattamento più adatto dipende dal motore. Doosan elaborerà soluzioni su misura per adattarle ai suoi sistemi SCR e EGR. In che modo Doosan sceglie quale tecnologia utilizzare? Per ciascuna macchina, Doosan si avvarrà della tecnologia in grado di assicurare le migliori prestazioni e i costi di esercizio più contenuti. La scelta dipenderà dalle caratteristiche e dalle applicazioni del motore. Le pale gommate di potenza superiore a 175 CV e i dumper articolati utilizzeranno la tecnologia SCR, associata ai rinomati motori Scania. Le pale gommate di potenza inferiore a 175 CV e gli escavatori adotteranno la tecnologia EGR, abbinata ai motori Doosan e Isuzu. Che cos'è l'adblue? L'AdBlue è una soluzione atossica, incolore e inodore di urea al 32,5% e di acqua depurata. Quando viene iniettata nel flusso di scarico, trasforma i gas in azoto e acqua, sostanze innocue per l'ambiente. L'AdBlue è impiegato nel sistema SCR per ridurre la quantità di NOx presenti nei gas di scarico. Negli Stati Uniti, l'adblue è detto DEF (Diesel Exhaust Fluid). Dove posso reperire l'adblue e come va utilizzato? L'AdBlue è largamente disponibile presso le stazioni di servizio. Viene immesso in un apposito serbatoio del veicolo. La soluzione viene iniettata nell'impianto di scarico SCR in misura pari al 3 5% del consumo di gasolio. Questo basso dosaggio garantisce una notevole autonomia e riduce l'impatto del serbatoio sullo spazio disponibile sul telaio. Se il serbatoio è vuoto, il motore non si avvia. 10
Sono previsti standard qualitativi per l'adblue? AdBlue è un marchio registrato dell'associazione dell'industria Automobilistica Tedesca (VDA), la quale garantisce il rispetto degli standard qualitativi in base alle specifiche della norma ISO 22241. È importante conservare e manipolare correttamente la soluzione; il mancato rispetto di questa prescrizione potrebbe danneggiare il sistema SCR, impedire all'adblue di svolgere adeguatamente la sua funzione e compromettere la garanzia del veicolo. Cosa accade se l'adblue gela? All'interno del serbatoio, l'adblue è riscaldato dal liquido di raffreddamento del motore. È stato inoltre studiato per resistere alle temperature di congelamento. Se la soluzione raggiunge il suo punto di congelamento, a -11 C, il motore continuerà a girare mentre il liquido disgela e la macchina funzionerà normalmente. Che prestazioni avranno i motori conformi agli Stage IIIB e IV rispetto agli attuali motori Doosan? La nuova generazione di motori Stage IIIB e Stage IV manterrà gli stessi elevati standard di prestazioni, affidabilità, durata ed economicità di esercizio dell'attuale generazione. Questi propulsori funzioneranno con un minimo impatto sulla salute dell'uomo e sull'ambiente. Per lo Stage IIIB, il particolato sarà ridotto del 90% e i NOx del 50%. Per lo Stage IV, sia il particolato che i NOx saranno quasi del tutto eliminati. 11
Stage IIIB-IV Assistenza Sistema SCR: Vi saranno cambiamenti nelle procedure di assistenza e manutenzione dei motori conformi agli Stage IIIB e IV? Questo tipo di motore richiede la sostituzione del filtro del sistema SCR ogni 1.000 ore di funzionamento. Qual è la proporzione tra il consumo di AdBlue e quello del carburante? Il motore consuma in media una quantità di AdBlue compresa tra il 5 e il 7% del carburante consumato. Il consumo effettivo è comunque fortemente influenzato dalle condizioni operative. Cosa succede se l'adblue finisce? Il sistema avverte l'operatore quando il livello del liquido nel serbatoio di AdBlue scende troppo in basso. La normativa vieta l'utilizzo della macchina senza l'adblue, poiché in tal caso il motore non è in grado di rispettare i limiti sulle emissioni. A serbatoio vuoto, la coppia motore si riduce. Dove posso reperire l'adblue e come va utilizzato? La tecnologia SCR è utilizzata sugli autocarri destinati alla circolazione stradale sin dal 2007. L'additivo AdBlue è reperibile localmente ed è in genere disponibile presso le stazioni di servizio. Il sito web "www.findadblue.com" fornisce informazioni sui punti vendita in Europa. È necessario utilizzare un olio speciale? L'olio motore deve rispettare i seguenti requisiti qualitativi: ACEA E3, E4, E5 o E7 (l'e7 richiede carburante a basso tenore di zolfo). Per i motori che non utilizzano carburanti a basso tenore di zolfo, il numero totale di basicità (TBN, Total Base Number) dove essere almeno 12 (ASTM 2896). Lo Stage IIIB influenza la durata della vita utile del motore? Lo Stage IIIB non comporta nessuna modifica sull'aspettativa di durata del motore. Vi sarà completa disponibilità delle parti di ricambio al momento dell'introduzione dei nuovi modelli? 12
Sistemi EGR e DPF: Con quale frequenza occorre effettuare la manutenzione del DPF? Il manuale d'uso specifica che il filtro deve essere sottoposto a pulizia la prima volta dopo le prime 4.500 ore di funzionamento e in seguito ogni 3.000 ore. Tali intervalli possono, tuttavia, risultare più brevi in funzione delle condizioni operative, delle applicazioni, della qualità del carburante e così via. Vi saranno cambiamenti nelle procedure di assistenza e manutenzione dei motori conformi agli Stage IIIB e IV? La manutenzione del DPF va ad aggiungersi agli altri normali interventi di manutenzione. Posso eseguire da me la manutenzione del DPF senza invalidare la garanzia? La manutenzione del sistema DPF può essere svolta sia dal concessionario che dal proprietario della macchina. Le ceneri che si accumulano nel DPF sono però considerate pericolose ed è quindi necessario effettuare la pulizia del filtro in officine attrezzate allo scopo. Posso far funzionare la macchina senza il filtro DPF? La normativa vieta l'utilizzo della macchina senza il filtro DPF, poiché in tal caso il motore non è in grado di rispettare i limiti sulle emissioni. Esistono programmi di assistenza per la sostituzione specifici per il DPF? Doosan non ha al momento predisposto alcun programma di assistenza per la sostituzione specifico per il DPF. Quant'è lungo il fermo macchina per la sostituzione del DPF? La sostituzione del DPF richiede in genere da mezz'ora alle due ore, a seconda del modello di macchina. La pulizia del DPF deve essere svolta in officine specializzate e richiede circa un'ora. È necessario utilizzare un olio speciale? Sì, l'olio deve rispettare le specifiche API CJ-4. 13
Lo Stage IIIB influenza la durata della vita utile del motore? Lo Stage IIIB non comporta nessuna modifica sull'aspettativa di durata del motore. Vi sarà completa disponibilità delle parti di ricambio al momento dell'introduzione? 14