<b>Jednym z głównych problemów, z którymi w najbliższym czasie uporać muszą się producenci maszyn budowlanych jest nowa norma dotycząca redukcji emisji spalin. Od roku 2011 obowiązywać będzie pierwsza część przepisów europejskiej normy Stage III B oraz amerykańskiej Tier 4. Obie dotyczą silników do zastosowań przemysłowych, między innymi w maszynach budowlanych. Normy te dopuszczają wyjątkowo niski poziom emisji tlenków azotu (NOx) – 2,0 g/kWh, ustalają także wartości graniczne w zakresie cząsteczek stałych, które w porównaniu z obowiązującą aktualnie normą Stage III A muszą być zmniejszone aż o dziewięćdziesiąt cztery procent!</b>

Wartości emisji cząstek stałych zapisane w normach Stage III B oraz Tier 4 mają sprawić, że takie obrazki przejdą definitywnie do przeszłości...

Aby zrealizować te ambitne zamierzenia nie wystarczy stosowanie systemów zintegrowanych z jednostką napędową, takich jak elektroniczne sterowanie pracą silnika, układ Common-Rail, czy recyrkulacji spalin. Konieczne jest osiągnięcie znaczących oszczędności zużycia paliwa. Konstruktorzy tworzą bowiem tym samym swoisty potencjał, który może być wykorzystany do zasilania systemów zewnętrznych pozwalających na ograniczenie emisji szkodliwych substancji. Jak będzie wyglądać to w praktyce? Konieczność sprostania przepisom wynikającym z norm, które zaczną obowiązywać od roku 2011 sprawia, że we wszystkich silnikach o mocy ponad 50 KM niezbędne będzie stosowanie efektywnych systemów oczyszczania spalin. Zdaniem ekspertów ową efektywność osiągnąć można na dwa sposoby.

Pierwszy z nich polega na stosowaniu systemu recyrkulacji spalin dającego efekt w postaci zmniejszenia emisji tlenku azotu. Efektem ubocznym tego rozwiązania jest wzrost emisji cząstek stałych. Dlatego konieczne jest stosowanie specjalnych filtrów pozwalających na ich wychwycenie. Inną niedogodnością tego systemu jest konieczność schładzania spalin przed ich odprowadzeniem. W porównaniu z silnikami spełniającymi normę Tier III A liczyć się zatem należy ze zwiększoną (nawet do 25 procent) temperaturą, z którą uporać musi się układ chłodzenia silnika.

W tym celu konieczne jest zatem stosowanie chłodnic większej powierzchni i ewentualnie wentylatorów o podwyższonej wydajności. Wiąże się to z kłopotami natury konstrukcyjnej. Należy wygospodarować dodatkowe miejsce w komorze silnika oraz znaleźć źródło zasilania dodatkowych urządzeń układu oczyszczania spalin. Wiąże się to oczywiście z wyższym zużyciem paliwa.
Nowe normy przewidują znaczne ograniczenie wartości emisji cząstek stałych.

Osiągnięcie zakładanych parametrów w tym względzie wiąże się jednak ze skutkiem ubocznym, jakim jest zwiększenie stężenia tlenku azotu w strumieniu spalin. Ograniczenie ich toksyczności osiągnąć można za pomocą systemów selektywnej redukcji katalitycznej (SCR). Pozwalają one rozłożyć szkodliwe tlenki azotu do postaci wody i azotu. Niewątpliwą zaletą układu SCR jest niższe zużycie paliwa, nie zapominajmy jednak, że do jego funkcjonowania niezbędny jest dodatkowy płyn eksploatacyjny, czyli mocznik AdBlue.

Wydatki na jego zakup powodują znaczne uszczuplenie zysków użytkownika maszyny osiąganych z tytułu zmniejszonego zużycia paliwa. Mankamentem są również trudności eksploatacyjne wynikające z konieczności przeprowadzania dodatkowych czynności obsługowych. Operator musi monitorować poziom mocznika AdBlue i na bieżąco uzupełniać stan zbiornika.


Finalna norma Tier 4, która wejdzie w życie w roku 2014 przewiduje kolejną redukcję limitów emisji tlenku azotu nawet do 88 procent w porównaniu ze stanem obecnym. Z dzisiejszego punktu widzenia spełnienie tego wymogu możliwe będzie jedynie w przypadku stworzenia efektywnego układu redukcji spalin bazującego na dotychczasowych zdobyczach technologicznych w tym względzie. Osiągnięcie wartości dopuszczalnej emisji spalin zapisane w normach Stage III B oraz Tier 4 stanowi wyzwanie zarówno dla producentów silników, jak i samych maszyn.

W spełnieniu niezwykle ostrych norm rolę odgrywa bowiem nie tylko sam silnik, ale również pozostałe komponenty oraz sposób ich zabudowy. Konieczność stosowania dodatkowych układów oczyszczania spalin niesie ze sobą również skutki uboczne, które w najbliższych latach mogą mieć znaczący wpływ na zahamowanie rozwoju konstrukcji mobilnych maszyn roboczych. Konstruktorzy będą musieli podjąć działania na rzecz zniwelowania poziomu emisji hałasu oraz podwyższonej temperatury roboczej komponentów.

Jak już wspomniano kłopotów nastręczać im będzie także konieczność wygospodarowania dodatkowej przestrzeni na zabudowę elementów układów redukujących toksyczność spalin oraz dopasowanie ich do trudnych warunków pracy panujących na większości placów budowy, tak aby pracowały one efektywnie i bezawaryjnie. Obojętnie, jaką drogę obiorą konstruktorzy, jedno wydaje się być pewne. Nabywcy maszyn będą zmuszeni pogodzić się ze wzrostem cen. Eksperci szacują, że koszty wyprodukowania silnika wyposażonego w efektywny system redukcji spalin zgodnie z normami Stage III B oraz Tier 4 mogą wzrosnąć nawet dwukrotnie.

Źródło: http://mb.posbud.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=193&Itemid=7