Układy wydechowe: dbamy o ekologię

Pod koniec 2023 roku wszystkie maszyny nieporuszające się po drogach (NRMM) na terenie Europy muszą spełniać wymagania nowych przepisów Euro Stage V.

Nowe przepisy mają zastosowanie zarówno do wózków widłowych napędzanych silnikiem wysokoprężnym, jak i LPG i zostały określone jako najbardziej surowe normy emisji spalin na świecie. Przepisy mają na celu poprawę jakości powietrza w celu ochrony zdrowia publicznego i środowiska. Przepisy Stage V zaostrzają ograniczenia dotyczące emisji cząstek stałych (PM), w szczególności tlenków azotu (NOx) i tlenku węgla (CO).

Wszystkie maszyny wyprodukowane od 2021 r. muszą spełniać normy opisane przez przepisy Stage V. Obejmuje to maszyny o mocy od 56 do 130 kW oraz o mocy poniżej 37 kW. Niezależnie od wielkości zastosowanego silnika takie maszyny mogą wytwarzać maksymalnie 0,015 g/kW cząstek sadzy. Oznacza to spadek na poziomie 40% w porównaniu z przepisami Stage IV, które określały maksymalną emisję o wartości 0,025 g/kW

Producenci będą zobowiązani wykazać, że silniki maszyn są zgodne z przepisami Stage V, umieszczając na każdym silniku znak emisji, który powinien być widoczny przez jego pokrywę. Znak powinien uwzględniać nazwę, znak towarowy producenta, nazwę rodziny, datę produkcji i numer seryjny silnika. Brak oznaczenia na silniku będzie oznaczał, że silnik nie jest zgodny z przepisami.

W wózkach widłowych napędzanych LPG emisja cząstek stałych nie stanowi problemu. W takim przypadku wymagany jest katalizator w celu wyeliminowania tlenków azotu. Nowe przepisy wpłyną natomiast znacząco na rynek wózków widłowych napędzanych silnikiem Diesla, gdzie głównym rozwiązaniem, które umożliwia sprostanie surowym normom, jest filtr cząstek stałych silnika wysokoprężnego.

Filtry cząstek stałych służą do zapobiegania emisji sadzy, w przypadku gdy silnik pojazdu przystosowano do emisji mniejszej ilości tlenku azotu. Dostosowanie silnika obejmuje obniżenie temperatury spalania za pomocą schłodzonych spalin. Jednak z drugiej strony istnieje konieczność zastosowania filtra cząstek stałych do usuwania powstającej sadzy. 

Wózki widłowe wyposażone w filtr cząstek stałych wymagają okresowego czyszczenia, zazwyczaj raz lub dwa razy w tygodniu. Czyszczenie to obejmuje zwiększanie obrotów silnika przez 20–30 minut w celu spalenia sadzy. Jednak wadą takiego rozwiązania w przypadku floty maszyn są: wysokie zużycie paliwa, wydłużone przestoje i niższa wydajność.

W TVH oferujemy specjalistyczną wiedzę techniczną oraz bardzo szeroki asortyment części układu wydechowego. Nasza oferta obejmuje również wiele konkretnych części do monitorowania i kontroli emisji spalin:

Filtr cząstek stałych / filtr cząstek stałych do silnika wysokoprężnego

Filtr cząstek stałych do silnika wysokoprężnego (DPF) to niezbędna część zapewniająca ograniczenie ilości wytwarzanych spalin. Filtr DPF zaprojektowano z myślą o ograniczeniu cząstek stałych powstających podczas spalania w silniku. Filtr wychwytuje cząsteczki stałe i popiół poprzez fizyczne blokowanie i gromadzenie ich na ściankach filtra. 

Jednak z biegiem czasu filtr traci skuteczność, przede wszystkim z powodu gromadzenia się cząstek popiołu. Okres eksploatacji filtra można nieco wydłużyć poprzez regenerację, podczas której zebrane cząstki sadzy ulegają okresowo wypalaniu. Nie można natomiast wypalić cząstek popiołu.

Filtr cząstek stałych silnika wysokoprężnego stanowi bardzo skuteczne rozwiązanie: umożliwia wychwycenie i usunięcie nawet 99% cząstek sadzy ze spalin.

Katalizator

Katalizator montuje się w układzie wydechowym, aby ograniczyć emisję szkodliwych zanieczyszczeń takich jak tlenek węgla (CO), tlenki azotu (NOx) i węglowodory (HC) poprzez wywoływanie określonych reakcji chemicznych. Zanieczyszczenia przedostają się do katalizatora, a następnie wchodzą w reakcję z ceramiczną lub metalową strukturą w kształcie plastra miodu, pokrytą materiałami katalitycznymi takimi jak platyna, pallad lub rod. Kontakt zanieczyszczeń z metalami szlachetnymi wywołuje różne reakcje chemiczne:

• Utlenianie: Cząstki CO i HC wchodzą w reakcję z tlenem (O2), co powoduje wytworzenie się dwutlenku węgla (CO2) i wody (H2O), zmniejszając jednocześnie poziom szkodliwych spalin.
• Redukcja: Reakcja pomiędzy CO i HC powoduje redukcję cząstek NOx. W wyniku takiej reakcji powstają cząsteczki N2, CO2 i H2O. Zmniejsza się poziom tlenków azotu.

Te reakcje chemiczne przyczyniają się do przekształcenia szkodliwych gazów w substancje obojętne lub chociaż mniej szkodliwe. Przekształcone spaliny opuszczają następnie katalizator, po czym zostają uwolnione do atmosfery.

Sonda lambda

Określana również jako czujnik tlenowy lub czujnik O2 znajduje się w pobliżu kolektora wydechowego lub w rurze wydechowej (zarówno przed, jak i za katalizatorem). Zadaniem tych czujników jest monitorowanie poziomów tlenu w spalinach poprzez wytworzenie napięcia. Niskie napięcie wyjściowe oznacza, że mieszanka paliwowo-powietrzna zawiera zbyt dużo tlenu. Natomiast wysokie napięcie wyjściowe wskazuje powstanie tak zwanej bogatej mieszanki paliwowo-powietrznej, co oznacza, że nie ma w niej wystarczającej ilości tlenu.

Napięcie wyjściowe zostaje przesłane do jednostki sterującej silnika (ECU) maszyny, która stale dostosowuje skład mieszanki paliwowo-powietrznej w silniku, zapewniając optymalny stosunek powietrza i paliwa, co przekłada się na zoptymalizowane spalanie.

W TVH znajdziesz szeroki wybór części i akcesoriów do całego układu wydechowego. Poza filtrami cząstek stałych lub filtrami DPF, katalizatorami lub sondami lambda nasza oferta obejmuje:

• Tłumiki
• Uszczelnienia rur wydechowych
• Tłumiki z funkcją oczyszczania spalin
• Rury wydechowe
• Zabezpieczenie wydechu
• … 

> Odkryj pełny asortyment