NORME SULLE EMISSIONI: Gestione della difficile transizione dalle norme UE Stage IIIa alle norme UE Stage V in Europa

L'APPROCCIO DI CATERPILLAR ALLA TECNOLOGIA DPF

I cambiamenti introdotti dalle norme EU Stage V, insieme ai nuovi limiti proposti per il numero delle particelle (PN), comprendono l'utilizzo di filtri antiparticolato diesel (DPF) per la riduzione delle emissioni in conformità ai livelli previsti per i motori di potenza compresa tra 19 e 560 kW. L'obbligo di questo componente aggiuntivo, che comporta un livello di complessità del motore notevolmente superiore, richiede una soluzione completamente integrale che consenta prestazioni e utilizzabilità ottimali.

A pressioni molto elevate, il common rail per applicazioni elettriche invia il combustibile agli iniettori a controllo elettronico. Tale procedura comporta l'irrorazione di diesel in forma nebulizzata con produzione di minuscole particelle di fuliggine potenzialmente pericolose per la salute. Mentre questo tipo di impianto consente il controllo completo sul processo di combustione e la gestione termica dei sistemi di post-trattamento, per rispettare le norme sulle emissioni le particelle in questione richiedono un trattamento diverso.

Il sistema di filtrazione DPF è progettato per ridurre la percentuale di particolato (PM), compresa la fuliggine, nei gas di scarico dei motori diesel. Una serie di canali ostruiti in modo alternato costringe il flusso dei gas di scarico attraverso pareti dove il particolato viene trattenuto dal filtro.

Molte applicazioni di generatori a noleggio sono caratterizzate da fattori di carico ridotti oppure utilizzano attrezzatura sovradimensionata a causa di informazioni carenti sul profilo di carico del cliente. Se la percentuale di fuliggine è superiore al tasso di rigenerazione passiva dei gas di scarico riscaldati, il particolato si accumula nel dispositivo DPF a causa delle basse temperature di scarico sviluppate durante il funzionamento a carico ridotto. Ciò causa un aumento della contropressione sul motore. Con l'aumentare della contropressione, il particolato deve infine essere rimosso dal filtro DPF attraverso un processo noto come rigenerazione.

Per facilitare la rigenerazione del filtro DPF, le temperature dei gas di scarico aumentano oltre 302°C (575°F). I produttori adottano metodi diversi per ottenere temperature di scarico così elevate.

Per il filtro DPF l'approccio di caterpillar impiega una tecnologia proprietaria di rigenerazione attiva. Il sistema di rigenerazione Cat (CRS, Cat Regeneration System) introduce periodicamente all'interno del filtro DPF una piccola quantità di combustibile per ottenere la combustione della fuliggine.

Attraverso la gestione interna dei processi di rigenerazione con la misurazione intelligente del livello di fuliggine nel filtro DPF e la gestione termica "on-package", il sistema ad alta velocità funziona senza alcuna interazione da parte dell'operatore. Ciò conferisce a tutti i gruppi elettrogeni Cat XQ destinati al noleggio e dotati di dispositivi DPF la flessibilità necessaria per essere utilizzati in qualsiasi applicazione e ambiente.

Il CRS è un sistema sicuro e controllato da computer che utilizza una camera di combustione chiusa simile ai forni domestici a gas. La rigenerazione avviene soltanto quando il sistema stabilisce che il livello di fuliggine nel filtro DPF lo richiede. In questo caso a monte del filtro DPF avviene la combustione di una piccola quantità di diesel, che aumenta la temperatura dei gas di scarico fino a causare l'ossidazione e la bruciatura della fuliggine presente nel filtro.

Ideale per ambienti caratterizzati da carico ridotto e climi freddi, il CRS fornisce misurazioni e controllo della massima precisione: per ridurre il combustibile bruciato durante la rigenerazione. Il CRS riduce il consumo complessivo di combustibile grazie a una soluzione semplice, conveniente e che richiede poca manutenzione.

IL VIAGGIO: DALLA TRANSIZIONE AL RISPETTO DELLE NORME EU STAGE V

Oltre a un livello notevolmente superiore di complessità e di costi connessi, i motori EU Stage V richiedono un componente aggiuntivo e in tal modo pongono nuove sfide per il mercato del noleggio dei sistemi di alimentazione. Per agevolare l'adesione dei clienti alle modifiche previste dalle norme EU Stage V, Caterpillar ha seguito il piano di transizione delineato nel regolamento (UE) 2016/1628. La norma consente infatti ai produttori OEM di continuare a fabbricare i gruppi elettrogeni mobili conformi alla precedente legislazione sulle emissioni per 18 mesi dopo l'entrata in vigore delle norme Stage V. Inoltre prevede un periodo di sei mesi per consentire la collocazione sul mercato dei gruppi elettrogeni. Attualmente Caterpillar intende introdurre i primi due modelli conformi alle norme EU Stage V sulle emissioni, la cui presentazione è prevista nel 2021. I primi a dotarsi di macchine con motori conformi alle norme EU Stage V beneficeranno delle opportunità commerciali del noleggio in spazi rigorosamente normati come le grandi città. Qualunque sia la strada scelta dalla flotta, Caterpillar può favorire una strategia di riduzione dei costi e del livello di complessità del motore.

ULTERIORI LIMITI – CONFORMITÀ RoHS

In aggiunta a quanto precede, tutti i gruppi elettrogeni mobili Cat, compresi i prodotti di transizione, devono rispettare le nuove norme RoHS (Restriction of Hazardous Substances) entrate in vigore nel luglio 2019. Le norme RoHS proibiscono dieci sostanze pericolose attualmente presenti nei componenti elettrici ed elettronici il cui utilizzo è limitato dall'UE. La direttiva RoHS è stata introdotta dall'UE nel 2002 e l'ultima fase da essa delineata prevede la conformità di tutti i prodotti mobili – compresi i gruppi elettrogeni – introdotti sul mercato a partire dal luglio 2019.

ESPERIENZA CON PRODOTTI ALTAMENTE REGOLAMENTATI

Caterpillar conosce molto bene l'evoluzione delle norme sulle emissioni in Europa e America settentrionale e ha rappresentato una guida per i clienti di macchine e gruppi elettrogeni attraverso ogni fase di tale evoluzione. La nostra linea di soluzioni per il noleggio di gruppi elettrogeni conformi agli standard Tier 4 Final, stabiliti dalla Environmental Protection Agency degli Stati Uniti, comprende una gamma di prodotti che rispettano norme severe e migliorano l'efficienza dei combustibili ottimizzandone la produttività rispetto ai criteri stabiliti delle norme precedenti per attività di noleggio in America settentrionale.

Grazie alla sua posizione unica di fornitore di motori e allestitore di gruppi elettrogeni, Caterpillar garantisce che tutti i prodotti conformi alle norme EU Stage V che i nostri clienti ricevono sono completamente integrati e collaudati per offrire un livello ottimale di prestazioni e utilizzabilità. Per individuare il concessionario Cat più vicino consulta la pagina: https://www.cat.com/en_US/support/dealer-locator.html.

INFORMAZIONI SULL'AUTORE

Gareth Osborne è Production Definition Manager di Cat^® Electric Power Rental.

INFORMAZIONI SU CATERPILLAR

Dal 1925 Caterpillar Inc. aiuta i suoi clienti a costruire un mondo migliore: rendendo possibile un progresso sostenibile e guidando il cambiamento positivo in tutti i continenti. Con 2020 punti vendita e ricavi per 41,7 miliardi di dollari, Caterpillar è produttore leader al mondo nel settore delle attrezzature edili e minerarie, dei motori diesel e a gas naturale, delle turbine industriali a gas e delle locomotive elettriche e diesel. L'offerta di servizi per l'intero ciclo di vita dei prodotti, la tecnologia all'avanguardia e decenni di esperienza dei prodotti distinguono Caterpillar per l'eccezionale valore che offre ai clienti in vista del loro successo. La società opera principalmente attraverso tre segmenti primari - Edilizia, Risorse ed Energia e trasporti - e offre servizi finanziari e affini attraverso il suo segmento di Prodotti finanziari. Per ulteriori informazioni, consultare il sito caterpillar.com. Per collegarsi ai social media, visitare caterpillar.com/social-media.