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TECNOLOGÍA DE MOTORES
UNA COMPAÑÍA QUE CRECE JUNTO CON LA SOCIEDAD
Bobcat se enorgullece de sus innovaciones que dan forma al futuro. Durante décadas hemos abierto camino
mediante la implementación de estrategias para conseguir sistemas de producción más limpios, reducir las
emisiones de gases de efecto invernadero, diseñar productos más respetuosos con el medio ambiente y
actualizar continuamente nuestra gestión medioambiental. Los requisitos de protección del medio ambiente se
centran principalmente en las partículas (PM) y los óxidos de nitrógeno (NOx), ya que estos son los elementos
contaminantes más relevantes en los motores diésel.
•
Los óxidos de nitrógeno (NOx) contribuyen a la formación de ozono en capas bajas, comúnmente conocido
como 'smog'
•
Las partículas (PM) se componen de hollín o combustible sin usar en el escape (da al escape del motor sucio
su color negro)
La introducción de las normas de la Fase IV en 2014 nos ofrece otra oportunidad para proporcionar a nuestros
clientes productos de gran rendimiento, fiables y rentables que satisfagan sus necesidades diarias con un impacto
mínimo en la salud humana y en el medio ambiente.
¿QUÉ ES LA FASE IV?
Desde 1999 se han aprobado una serie de normas sobre emisiones como parte de la Directiva europea 97/68/CE.
Desde entonces, la Comisión Europea ha perfeccionado y modificado la Directiva en varias Fases.
Cada una de las fases impone medidas más estrictas que la anterior para tratar varios elementos contaminantes.
La Fase IV ha entrado en vigor en 2014 y requiere la eliminación del NOx prácticamente completa.
EVOLUCIÓN DE LAS
EMISIONES DE LOS
MÁQUINAS MÓVILES
NO DE CARRETERA
Fa
se
I
(19
9
9)
Fa
se
I
I (2
00
2)
Fa
se
III
A
Fa
(2
00
se
6)
III
Fa B (
se 20
IV 11
(2 )
01
4)
Reducción de emisiones
Fase I (1999) - Fase IV (2014)
Partículas (PM) -
0.54
0.2
0.02
Óxidos de nitrógeno (NOx)
2
4
6.6
9.2
2
0.4
¿QUÉ HIZO BOBCAT PARA PASAR DE LA FASE I A LA
FASE IV?
Fase I:
redujimos las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) de los motores diésel.
Fase II: nos centramos en la reducción de NOx, hidrocarburos (HC) y partículas (PM).
Fase III: logramos una importante reducción de las partículas y una mayor reducción de NOx.
Fase IV: redujimos considerablemente los niveles de NOx y seguimos reduciendo las partículas.
Como los valores de emisiones y las exigencias de cumplimiento varían según la potencia del motor, hemos
efectuado cambios de diverso alcance y tipo en nuestras máquinas. Sin embargo, se ha aplicado una serie de mejoras
fundamentales a nuestros equipos, incluidas la turbocompresión, la optimización del sistema de combustión del
motor y la utilización de sistemas de inyección de combustible de alta presión "Common Rail" (HPCR).
POTENCIA DEL MOTOR P — 56 ≤ P ≤ 130 kW
Fase I (1999)
Fase IV (2014)
Reducción de emisiones (en %) desde la Fase I a la Fase IV
CO
HC
NOx
PM
9,2
0,4
-96%
0,70
0,025
-96%
en g/kWh
5,0
5,0
0%
1,3
0,19
-85%
En la tabla anterior se muestra la magnitud de la reducción en los niveles de emisiones desde la Fase I a la Fase IV actual:
TECNOLOGÍAS DE FASE IIIB Y FASE IV
Se han desarrollado varias tecnologías diferentes para satisfacer los requisitos de emisiones más recientes: Sistema
de combustible HPCR (High-Pressure Common Rail, conducto común a alta presión), EGR (Exhaust Gas Recirculation,
recirculación de gases de escape), DOC (Diesel Oxidation Catalyst, catalizador de oxidación diésel), DPF (Diesel
Particulate Filter, filtro de partículas diésel) y SCR (Selective Catalytic Reduction, reducción catalítica selectiva). Bobcat
emplea una combinación de estas tecnologías en función del tipo de máquina y del motor que mejor se adapte a la
máquina.
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SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE CONDUCTO COMÚN A
ALTA PRESIÓN (HPCR)
Unidad de control del motor (ECU)
El sistema HPCR se incorporó a algunas máquinas Bobcat en la Fase IIIA. Su sistema
ECU es crítico para las futuras tecnologías de la Fase IIIB y de la Fase IV.
Un sistema de inyección de combustible
altamente eficiente es esencial para que el
motor diésel no contamine. El sistema HPCR
posee un diseño de inyección de combustible
avanzado que regula mejor la presión del
Conducto común
combustible y la secuencia de inyección.
El sistema HPCR se utiliza habitualmente
en motores Bobcat de gran potencia y su
tecnología de unidad de control del motor
(ECU) es decisiva a la hora de cumplir los
requisitos de las Fases IIIB y IV.
Bomba de alta presión
¿CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA HPCR?
Presión del combustible
•La bomba de alta presión presuriza el combustible (1600-2400 bar)
•El sistema conducto común almacena el combustible presurizado
•Los inyectores suministran el combustible al motor
Regulación de la inyección
La ECU controla los inyectores para permitir múltiples inyecciones de combustible durante cada ciclo de combustión.
Las ventajas de una mejor combustión
La alta presión transforma el combustible en una vaporización extremadamente fina cuando sale de los inyectores. El
combustible se quema de forma más completa en esta forma, lo que conlleva:
•Menos gasto en combustible: como el combustible se quema mejor, el motor necesita menos para funcionar
•Escape más limpio: se emite menos combustible sin quemar por el tubo de escape
•Mejor rendimiento: las inyecciones múltiples durante cada ciclo de combustión aumentan la duración de la
combustión, con lo que se genera más energía y el motor desarrolla más potencia
•Más confort: la combustión más prolongada reduce la presión máxima en los cilindros de motor, lo que disminuye
los niveles de ruido del motor, haciendo el trabajo más cómodo
•El sistema HPCR también permite utilizar otras tecnologías, como el catalizador de oxidación diésel (DOC), el sistema
de reducción catalítica selectiva (SCR) y el filtro de partículas diésel (DPF)
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RECIRCULACIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE (EGR)
También conocido como CEGR (Cooled
Exhaust Gas Recirculation, recirculación de los
Gases de escape refrigerados y recirculados
gases de escape refrigerados), este sistema
reduce los NOx mediante la recirculación de
los gases de escape de vuelta al motor. Esto
diluye la cantidad de oxígeno en la cámara
de combustión y reduce la temperatura
máxima de la combustión. Como resultado,
Gas recirculado
la formación de NOx se reduce pero la de
partículas aumenta. Por consiguiente, Bobcat
utiliza el sistema EGR en combinación con
Gases de escape
Toma de aire
otros sistemas postratamiento (DOC y/o
DPF) que son muy efectivos para reducir las
Características de EGR
partículas, tal y como se muestra más abajo.
•Tecnología básica del motor sin cambios
•Sin procedimientos especiales de servicio y mantenimiento
• Sin instrucciones especiales de funcionamiento
•Sin necesidad de aditivos
CATALIZADOR DE OXIDACIÓN DIÉSEL (DOC)
El DOC es un catalizador especial que reacciona al contacto con los gases de escape. La
reacción transforma las emisiones de partículas en el escape en sustancias inocuas, como
agua y dióxido de carbono.
Hidrocarburo
Partículas (PM)
Monóxido de carbono
Óxido de nitrógeno
Agua
Características de DOC
•Tecnología básica del motor sin cambios
•Sin procedimientos especiales de servicio y mantenimiento
• Sin instrucciones especiales de funcionamiento
•Sin necesidad de aditivos
Dióxido de carbono
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FILTRO DE PARTÍCULAS DIÉSEL (DPF)
Sistema de filtración del flujo a través de una pared cerámica que separa y elimina las partículas de los gases de escape.
Características de DPF
•Reducción de NOx gracias al diseño del
motor
Filtro de flujo de pared
Los gases de escape
sucios (flechas marrones)
pasan a través de las
paredes del filtro. Las
partículas quedan atrás
y salen gases de escape
limpios (flechas azules).
•Mejor eficiencia del combustible
•Tecnología compacta y fácil de instalar
•Sin necesidad de aditivos
Regeneración de DPF
Las barreras obligan a
los gases a pasar por las
paredes del filtro.
Para mantener el DPF limpio y en perfecto
funcionamiento, la alta temperatura del
propio tubo de escape se utiliza para quemar
las partículas acumuladas en el filtro. Este
proceso de limpieza semiautomático se llama
regeneración.
Retorno de combustible diésel
Entrada de
combustible
diésel
Filtro de
combustible
Bomba de
combustible
Unidad de
medición (MU)
Depósito de
combustible
Unidad de control
del motor (ECU)
Motor diésel
Actuadores
Gases de
escape del
motor con
partículas
Sensor de
temperatura
Unidad de
inyección (IU)
Sensor de presión
diferencial
Sensor de
temperatura
DOC
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Sensores
DPF
REDUCCIÓN CATALÍTICA SELECTIVA (SCR)
En los motores diseñados para sistemas SCR aplica una presión de inyección de combustible más alta y optimiza la
combustión para mejorar el consumo de combustible y la respuesta. Esto reduce la formación de partículas pero
incrementa la cantidad de NOx en los gases de escape. Así, se inyecta una solución de urea (AdBlue®, también
denominada DEF = Diesel Exhaust Fluid, fluido para el sistema de escape basado en urea) en el flujo de escape que
convierte el NOx de los gases de escape en nitrógeno y agua, que no dañan el medio ambiente.
Depósito de AdBlue®
Módulo de
alimentación
de AdBlue®
Unidad de control del motor (ECU)
Sensor de
temperatura
de AdBlue®
Filtro
Sensor de
nivel de
AdBlue®
Sensores
Actuadores
Motor diésel
Gases de escape
del motor con
partículas de NOx
Módulo dosificador
con inyector
Sensor de
temperatura
Sensor de
temperatura
N2
H2O
Catalizador SCR
Características de SCR
•Reducción de partículas gracias al diseño del
motor
•Mejor eficiencia del combustible
•Tecnología compacta y fácil de instalar
•AdBlue® es un producto conocido y fácil de
encontrar
•Sin necesidad de regeneración
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EGR, DOC, DPF Y SCR:
TECNOLOGÍA QUE SATISFACE LAS NECESIDADES
DEL MOTOR
Bobcat utiliza diferentes tecnologías para proporcionar el mejor rendimiento y los menores costes de funcionamiento en cada
motor.
Se selecciona la mejor opción (una combinación de EGR y DOC, EGR, DOC y SCR, o EGR, DOC y DPF) según las características de
diseño y los requisitos de aplicación.
TIPO DE MOTOR
SISTEMA DE
COMBUSTIBLE
HPCR
TURBOCOMPRESOR *
WGT
VGT
CONTROL DE EMISIONES
EGR
SISTEMA
DPF
CLASE DE
EMISIONES
SCR
KUBOTA
Varios
Fase IIIA
BOBCAT
D18
Fase IIIB
BOBCAT
D24
Fase IIIB
BOBCAT
D34
Fase IV
YANMAR
4TNV98
Fase IIIA
YANMAR
4TNV94L
Fase IIIA
YANMAR
4TNV98C
Fase IIIB
PERKINS
1104D-E44TA
Fase IIIA
DEUTZ
TCD3.6 L4
Fase IIIB
(*)
WGT = Waste Gate Turbocharger (Turbocompresor con válvula de descarga)
VGT = Variable Geometry Turbocharger (Turbocompresor de geometría variable)
www.bobcat.eu
©2015 BOBCAT B4459500-ES (03-15)
DI CE - Drève Richelle 167 - B-1410 Waterloo, Belgium
Las especificaciones así como el diseño pueden experimentar cambios sin previo aviso. Las imágenes de los productos de Bobcat pueden contener elementos opcionales.
FABRICANTE DEL
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