Uitlaatsystemen: voor een groenere toekomst

Eind 2023 moeten alle nieuwe niet voor de weg bestemde mobiele machines (NRMM) in Europa voldoen aan de nieuwe EU Stage V-emissienormen.

Deze voorschriften, die gelden voor zowel diesel- als LPG-heftrucks, worden beschreven als 's werelds strengste emissienormen en zijn bedoeld om de luchtkwaliteit te verbeteren en zo de volksgezondheid en het milieu te beschermen. De Stage V-regelgeving verscherpt de beperkingen op de uitstoot van fijnstof (PM), met name stikstofoxiden (NOx) en koolmonoxide (CO).

Concreet betekent dit dat alle nieuw geproduceerde machines sinds 2021 moeten voldoen aan de Stage V-normen. Hieronder vallen machines tussen 56 en 130 kW en machines onder 37 kW. Deze machines mogen maximaal 0,015 g/kW roet produceren, ongeacht de grootte van de motor. Dit betekent een daling van 40% ten opzichte van Stage IV, waar de maximale uitstoot 0,025 g/kW was.

Fabrikanten moeten aantonen dat motoren voldoen aan Stage V door op elke motor een emissiemarkering aan te brengen die zichtbaar is via het toegangsdeksel van de motor. Deze markering moet de naam, het handelsmerk van de fabrikant, de naam van de motorfamilie, de productiedatum en een serienummer bevatten. Motoren zonder deze markering voldoen niet aan de voorschriften.

Voor LPG-trucks is de uitstoot van roetdeeltjes geen probleem, maar er is wel een katalysator nodig om stikstofoxiden te elimineren. De grootste invloed is merkbaar op de markt voor dieselheftrucks, waar de belangrijkste oplossing om aan deze eisen te voldoen een roetfilter is.

Roetfilters worden gebruikt om roetuitstoot te voorkomen wanneer een verbrandingsmotor wordt aangepast om minder stikstofoxide uit te stoten. Deze aanpassing omvat het verlagen van de verbrandingstemperatuur met behulp van gekoelde uitlaatgassen. Dit resulteert echter in roetuitstoot, waarvoor dan een roetfilter nodig is. 

Heftrucks met roetfilters moeten meestal regelmatig worden schoongemaakt, doorgaans een of twee keer per week. Hierbij moet de motor 20 tot 30 minuten draaien aan een verhoogd toerental om het roet te verbranden. Het nadeel hiervan voor veel voertuigen is een hoog brandstofverbruik, meer stilstand en een lagere productiviteit.

Bij TVH combineren we eigen technische expertise met een zeer breed aanbod aan uitlaatonderdelen. Dit aanbod omvat ook specifieke onderdelen om uitlaatemissies te controleren of te reguleren:

Roetfilter

Een roetfilter (DPF) is een essentieel onderdeel bij het verminderen van de uitstoot van dieselmotoren. De DPF is ontworpen om roetdeeltjes die ontstaan tijdens het verbrandingsproces van dieselbrandstof te reduceren. Deze filter vangt roetdeeltjes en as door ze fysiek te blokkeren en te verzamelen op de filterwanden. 

Na verloop van tijd verliest de filter zijn effectiviteit door de ophoping van – voornamelijk – asdeeltjes. De levensduur van de filter kan enigszins worden verlengd door het regeneratieproces, waarbij het opgehoopte roet periodiek wordt afgebrand. Asdeeltjes kunnen echter niet worden afgebrand.

Een roetfilter is zeer effectief: tot 99% van de roetdeeltjes wordt opgevangen en uit de uitstoot verwijderd.

Katalysator

Als onderdeel van het uitlaatsysteem vermindert de katalysator schadelijke stoffen in de uitlaatgassen, zoals koolmonoxide (CO), stikstofoxiden (NOx) en koolwaterstoffen (HC), door verschillende chemische reacties te stimuleren. Wanneer deze verontreinigende stoffen de katalysator binnengaan, komen ze in contact met een honingraatachtige structuur van keramiek of metaal, bekleed met katalysatormaterialen zoals platina, palladium of rhodium. Door het contact van verontreinigende stoffen met deze edelmetalen ontstaan verschillende chemische reacties:

• Oxidatie: CO en HC reageren met zuurstof (O2) en produceren kooldioxide (CO2) en water (H2O), waardoor de niveaus van schadelijke gassen afnemen.
• Reductie: NOx wordt gereduceerd door een reactie met CO en HC. Deze verminderingsreactie produceert N2, CO2 en H2O, waardoor het niveau van stikstofoxiden daalt.

Al deze chemische reacties zetten schadelijke gassen om in stoffen die inert zijn, of op zijn minst minder schadelijk. De omgezette uitlaatgassen verlaten daarna de katalysator en komen in de atmosfeer terecht.

Lambdasonde

Vlakbij het uitlaatspruitstuk of in de uitlaatpijp (zowel voor als na de katalysator) zit de lambdasonde, ook wel zuurstofsensor of O2-sensor genoemd. Deze sensoren controleren het zuurstofgehalte in de uitlaatgassen door een spanningssignaal te genereren. Als de spanningsuitvoer laag is, betekent dit dat het lucht-brandstofmengsel te veel zuurstof bevat. Als de spanningsuitvoer hoog is, duidt dit op een zogenaamd rijk lucht-brandstofmengsel met te weinig zuurstof.

De spanningsuitvoer wordt naar de motorsturingseenheid (ECU) van de machine gestuurd, die het lucht-brandstofmengsel in de motor continu aanpast. Hierdoor blijven de verhouding tussen lucht en brandstof en ook de verbranding optimaal.

Bij TVH vind je onderdelen en accessoires voor je volledige uitlaatsysteem. Naast de roetfilter of DPF, de katalysator of de lambdasonde omvat ons assortiment:

• Uitlaatdempers
• Uitlaatdichtingen
• Uitlaatgaszuiveraars
• Uitlaatpijpen
• Uitlaatbescherming
• ... 

> Bekijk ons hele assortiment