Filtros para Vehículos Diésel de Transporte Pesado (HDD)
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Filtros para Vehículos Diésel de Transporte Pesado (HDD) Johnson Matthey Tecnologías de Controles de Emisiones Audubon, PA - EEUU February 19, 2016 Índice Filtros para vehículos diésel de transporte pesado • Introducción • Emisiones de Motores Diésel • Regulaciones • Tecnologías para Controlar Partículas de Carbón (PM) • Catalizador para oxidación de diésel (DOC) • Filtros para partículas de diésel (DPF) • Filtros parciales • Impacto de Azufre en el Combustible • Aplicaciones de Retrofit • Conclusiones Confidential 2 Introducción Motores diésel Los motores diésel mueven al mundo: • Transporte comercial • Camiones, buses, trenes, buques • Vehículos y maquinaria para uso fuera de vía • Máquinas amarillas y verdes o Agricultura o Construcción o Minería • Autos de pasajeros y mini vanes • En Europa mercado diésel es de ~40% y continúa creciendo Sin embargo, la combustión de diésel produce emisiones que necesitan ser controladas… Confidential 3 Emisiones de Motores Diésel Composición e impacto • Las emisiones de combustión de diésel incluyen: • Monóxido de carbono (CO) • Hidrocarburos (HC) • Óxidos de nitrógeno (NOx) • Óxidos de azufre (SOx) • Partículas de carbón/hollin (PM) http://www.greenbiz.com • Estas emisiones pueden crear: • Smog (luz solar + HC + NOx) • Lluvia acida (agua + NOx, SOx) • Otros efectos dañinos para la salud • Las emisiones de vehículos contribuyen significativamente a esta contaminación del ambiente Confidential 4 Emisiones de Motores Diésel Esquema de partículas de carbón de diésel (PM) Esferas de carbón solido (hollín seco) o 0.01 - 0.08 mm de diámetro Hidrocarburos volátiles Hidrocarburos adsorbidos Hidrocarburos condensados Sulfatos hidratados 9701 Confidential Hidrocarburos adsorbidos y condensados forman la fracción orgánica soluble (SOF) de las partículas diésel 17 5 Reimpreso con permiso de publicación SAE No. 940233 C 1994 Society of Automotive Engineers, Inc. Emisiones de Motores Diésel PM identificado como potencial daño para la salud PM2.5 • Expertos en medicina sugieren que el PM puede evitar las defensas nasales y llegar a los pulmones, creando enfermedades pulmonares y cardíacas PM10 • Los hidrocarburos también son considerados cancerígenos • La Organización Mundial de Salud ha expresado que la exposición crónica a partículas contribuye al riesgo de enfermedades cardiovasculares, respiratorias y al cáncer Énfasis en PM10 y PM2.5 pone la atención a emisiones vehiculares Confidential 6 Emisiones de Motores Diésel Estudio de CARB (California Air Regulation Board) Múltiples medidas de corrección implementadas en California en los últimos 25 años han permitido la reducción de PM2.5 • Catalogar emisiones diésel como carcinógenas • Implementar reglas para camiones y buses • Implementar limpieza de • Buses escolares • Camiones de basura • Autobuses de tránsito • Vehículos municipales Confidential 7 Regulaciones Mundiales para Diésel Emisiones de PM y NOx para nuevos vehículos pesados De Euro III a Euro IV 80% reducción en PM 30% reducción en NOx Confidential 8 Tecnologías para Controlar Partículas de Carbón Múltiples opciones dependiendo de la aplicación y regulación • Catalizador para oxidación de diésel (DOC) Conversiones Típicas Motor 10 – 60% PM 50 – 90% CO & HC DOC • Filtros para partículas de diésel (DPF) • DPF pasivos • DPF regenerados activamente Motor DOC DPF > 85% PM > 80% CO & HC DOC PF > 50% PM > 80% CO & HC • Filtros parciales (PF) Motor Confidential 9 Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Características del sistema • El más simple sistema de control de contaminación • Oxida hasta 90% del CO y HC a CO 2 y H2O • Oxida los hidrocarburos del PM (SOF, HC adsorbidos) reduciendo la cantidad de PM entre 20-50% • No reduce partículas de hollín • Puede trabajar con combustible LSD (<500 ppm S) • Mejores resultados con ULSD (<15 ppm S) • • • Confidential Bajo costo No necesita mantenimiento Utilizado exitosamente en vehículos nuevos y retrofit alrededor del mundo 10 Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Oxidación de PM a través de el DOC DOC Reducción de PM por el DOC vía la eliminación de SOF sobre las partículas de carbón Confidential 11 Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Aplicaciones • Se pueden usar en una variedad de tamaños y geometrías • Fácil de implementar en vehículos usados (retrofit) o en nuevos diseños (OE) • Uso en motores de 2 o 4 tiempos • Puede usarse en aplicaciones con combustible de azufre de nivel bajo (LSD 500 ppm), Euro IV (50 ppm) o ultra bajo (ULSD 15 ppm) • La combinación de el catalizador con el silenciador provee atenuación de sonido y beneficios ambientales Confidential 12 Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Resultados con combustible LSD (<500 ppm S) PM (g/bhp-hr) Reducción CO (g/bhp-hr) Reducción HC (g/bhp-hr) Redución 2 Tiempos sin DOC 0.44 con DOC 0.22 1.0 50% 0.6 0.7 40% 0.4 43% 4 Tiempos sin DOC 0.073 con DOC 0.055 1.11 25% 0.35 0.115 68% 0.014 Tests desarrollados en Southwest Research Institute bajo el ciclo transitorio FTP aprobado por EPA (US Environmental Protection Agency) Confidential 13 88% Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Catalizador de JM en aplicación retrofit con combustible LSD 3 Base Engine Emissions Engine with DOC 2.5 Degradación acelerada de catalizador bajo ciclo FTP en EEUU 1.5 Catalyst A, Fresh and Aged catalyst performance, FTP cycle, 500 ppm S fuel 90% 1 80% 27% 0.5 70% 60% 0 CO HC NOx/10 Bus de tránsito con motor Euro II probado en India bajo ciclo transitorio PM % reduction Emissions (g/km) 2 0 hours 400 hours 800 hours 1200 hours 50% 40% 30% 20% 10% 0% HC CO Emissions component Confidential 14 PM Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Catalizador de JM en aplicación retrofit con combustible ULSD Degradación acelerada de catalizador bajo ciclo FTP en EEUU Catalyst B, HC, CO and PM conversions as a function of aging, FTP, ULSD 100 90 HC, CO, PM % Reduction 80 70 60 Fresh 300 cycles 600 cycles 900 cycles 1200 cycles 50 40 30 20 10 0 HC CO PM Emissions Component Confidential 15 Catalizador de Oxidación de Diésel (DOC) Resumen • Catalizadores de oxidación de diésel (DOC) es la forma más económica y probada de reducir PM • Típicamente 15 – 50% del PM se puede reducir con un DOC, dependiendo del nivel de SOF emitido por el motor • Los DOC son efectivos para todo tipo de vehículo • No hay necesidad de evaluar las emisiones antes de la instalación • Los DOCs pueden ser desarrollados con gran tolerancia hacia el azufre • Se han usado en los EEUU para aplicaciones diésel de trabajo pesado usando combustible con 500 ppm S por muchos años • El uso de ULSD (<15 ppm S) mejora los resultados y la durabilidad • JM produce los DOC en series para el mercado mundial Confidential 16 Filtros para Partículas de Diésel (DPF) Flujo a través de las paredes del filtro usados para capturar el PM Cortesía de Corning Inc. • Canales alternos bloquean el paso del gas a través de la pared, atrapando el hollín en la pared • El hollín atrapado necesita ser quemado o regenerado • De lo contrario, el filtro se taponea, la contrapresión aumenta y el motor cesa de operar Confidential 17 Filtros para Partículas de Diésel (DPF) Hollín atrapado quemado por oxígeno o dióxido de nitrógeno Combustión de hollín por NO2 ocurre a temperaturas mas bajas Regeneración por NO2 = Pasiva (no acción necesaria) Regeneración por O2 = Activa (el sistema requiere elevar la temperatura) Confidential 18 Filtros para Partículas de Diésel: CRT Filtros con Tecnología de Regeneración Continua • Control de 90+% para CO/HC/PM cuando se combina un DOC con un DPF • Desarrollado como Sistema totalmente pasivo • Usa NO2 producido por DOC para oxidar el hollín recolectado en el filtro a condiciones típicas (temperatura) de un motor diésel • Requiere un DOC diseñado especialmente para esa función • Requiere combustible ULSD o similar (menos de 30 ppm S) Confidential 19 Filtros para Partículas de Diésel: CRT Operación de sistemas CRT Confidential 20 Filtros para Partículas de Diésel: CRT Factores que afectan la aplicación del sistema CRT Temperatura mínima • 40% del tiempo a >240°C Nivel máximo de emisiones de PM • EEUU 1994 y Euro II (0.10 g/bhp-hr) Proporción NOx a PM generada por el motor • NOx/PM >25 Nivel de azufre en el combustible Confidential • Máximo 30 ppm, preferible <15 ppm • Sistema se daña con niveles muy altos de azufre 21 Filtros para Partículas de Diésel: CRT Filtro de bus en Nueva York después de un año de operación Admisión del filtro Sección de admisión del CRT Descarga del filtro Confidential Sección de descarga del CRT 22 Filtros para Partículas de Diésel: CRT Ejemplos de unidades CRT instaladas en los EEUU Autobús de Tránsito Camión de combustible Camión sanitario Autobús escolar Vehículo municipal Vehículo de construcción Confidential 23 Filtros para Partículas de Diésel: CRT Programas internacionales donde se ha probado el sistema Mumbai, India Confidential Seúl, Corea 24 México City Filtros para Partículas de Diésel: CRT Resultados de reducción de emisiones en aplicación retrofit Reducción de PM > 90% Motor DDC Series 50 Ciclo NYB, Prueba en vehículo 13 14 12 6.5 7.03 6.86 7.03 8 6.95 6.48 7.18 Motor Euro I Ciclo ESC, Prueba en vehículo 9.1 10 6 0 FE (mpg) CO2 (Kg/mile) OE w/ LSD Confidential 25 NOx/10 (g/mile) CRT w/ ULSD Start THC*10 (g/mile) CO (g/mile) 0.5 0.4 0.23 0.9 1.6 0.6 1.5 2 1.4 1.4 4 PM *10 (g/mile) CRT w/ ULSD End of Test Filtros para Partículas de Diésel: CRT Análisis del tamaño y número de partículas Number (#/cc) Número de partículas (#/cc) 1.E+10 OE 1.E+09 OE & ULSD 1.E+08 ULSD & CRDPF 1.E+07 CNG 1.E+06 1.E+05 1.E+04 1.E+03 1.E+02 >99% en reducción de número de partículas con CRT 1.E+01 30 60 110 180 270 420 680 1100 1700 2600 4200 6800 Size (nm) (nm) Tamaño de la partícula Autobús Series 50 bajo ciclo Commerce Business Daily (CBD) Confidential 26 Filtros para Partículas de Diésel: CCRT Regeneración catalizada continua para aplicaciones exigentes DOC CSF El filtro es catalizado (CSF) para generar aún más NO2 e incrementar la reacción de combustión de hollín • CCRT® = DOC + CSF • Ventajas del CCRT: • Hollín regenerado mas rápido que con CRT • Instalable en aplicaciones exigentes • Baja temperatura (200 – 250°C) • Bajo NOx/PM (NOx/PM>15) • Exitosamente comercializada en EEUU, Europa y Asia • Solución para nuevos camiones en EEUU desde el 2007 Confidential 27 Filtros para Partículas de Diésel: CCRT CCRT instalado en camiones de basura la ciudad de Nueva York 100% Temp (%) (%) temperatura TiempoTimeaAbove 90% 80% CW 026 (CCRT) 12/26/03 to 8/5/04 CW 316 (CCRT) 12/26/03 to 8/5/04 70% 60% 50% 40% 30% 20% Peak Pressure on MACK DOS Truck 25CW-316 2/5/04 to 8/5//04 10% 6 0% 100 125 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 325 350 375 400 425 450 Exhaust Temp (°C) Temperatura (°C) Back Pressure (in Hg) 5 Motor Mack E7: • • Temperatura de los gases de escape es muy baja 4 3 CCRT mantiene la contrapresión del sistema bajo control 2 1 Solamente 8 - 10% del tiempo > 260°C 0 1/14/04 2/3/04 2/23/04 3/14/04 4/3/04 4/23/04 5/13/04 Date Confidential 28 6/2/04 6/22/04 7/12/04 8/1/04 8/21/04 Filtros para Partículas de Diésel: CCRT Beneficios del CCRT sobre el CRT con bajo NOx/PM • Ejemplo de motor de 8L con NOx/PM = 30 durante ciclo FTP • Bajo ciertas condiciones de operación, el NOx/PM baja a menos de 10 • El CRT® se taponearía en meses • El CCRT® funciona exitosamente por más de un año 11 CRT CCRT Linear (CRT) Linear (CCRT) 10 • • Temperatura 40% del tiempo > 320°C NOx/PM promedio << 20 No aumento de contrapresión en el sistema con CCRT® 9 Bacl Pressure (in Hg) • 8 7 6 5 4 3 2 9/1/02 CRT CCRT 10/31/0 12/30/0 2/28/03 4/29/03 6/28/03 8/27/03 10/26/0 12/25/0 2/23/04 4/23/04 2 2 3 3 Date Confidential 29 Filtros para Partículas de Diésel: CRT and CCRT Resumen • Tecnología más avanzada en sistemas pasivos y activos • Solución demostrada en EEUU para vehículos desde 1991 • Millones de nuevos vehículos usando sistemas CCRT desde el 2007 • Máxima reducción de PM >90% • Reducción de 70 – 90% de contaminantes • CCRT para temperaturas muy bajas o motores con bajo NOx/PM • CRT y CCRT también usado en maquinaria fuera de vía Confidential 30 Regeneración Activa de Filtros Combustión del hollín en el filtro utilizando oxígeno • La reacción de carbón con O2 requiere temperaturas >550°C • Estas temperaturas no son producidas por el motor diésel • Requiere un sistema auxiliar para aumentar la temperatura del filtro • Regeneración activa es requerida cuando la regeneración pasiva no puede ser garantizada debido a: • Temperaturas bajas • Bajo NOx a PM • El vehículo opera en condiciones normales hasta que ocurra a) Un aumento de la contrapresión por encima del limite pre-definido b) El motor llega a un kilometraje pre-definido o Confidential Por ejemplo: 600-1000 km desde la última regeneración 31 Regeneración Activa de Filtros Estrategias recomendadas para la regeneración activa Regeneración a temperaturas altas (550-600°C) con O2: • Inyección de combustible • Quemador (mechero) • Calentamiento eléctrico Ventajas • Regeneración rápida Desventajas • Regeneración discontinua • Alto riesgo de perjudicar al filtro mediante generación de reacción exotérmica descontrolada Confidential 32 Regeneración Activa de Filtros Inyección de combustible para elevar la temperatura • • • Confidential Inyección de combustible optimizado para evitar residual de HC Típico ciclo regenerativo: 400 – 600 segundos Temperatura del filtro > 600°C 33 Regeneración Activa de Filtros Inyección de combustibles en sistema ACRT™ DPF DOC Confidential 34 Regeneración Activa de Filtros Temperatura y contrapresión Temperatura tras el DOC Temperatura antes del DOC Contrapresión del sistema Límite 3 horas Confidential 35 Cortesía: Regeneración Activa de Filtros Resumen • Sistemas basados en inyección de combustible, quemador o calentamiento eléctrico • • Todos mantienen una reducción significativa de PM >90% Sistemas que se basan en inyección de combustibles son más adecuados para aplicación móvil y áreas remotas; utilizado en EEUU 2007 y 2010 • Sistemas que se basan en calentamiento eléctrico son más adecuados para aplicaciones estacionarias fuera de vía • • Confidential Ambos sistemas proveen durabilidad Quemadores pueden ser difíciles de controlar 36 Tecnología de Filtros Parciales (PCRT) Sistema de filtros parciales = DOC + filtro parcial • Los filtros parciales son capaces de reducir significativamente el PM, CO, y HC • Riesgo reducido de taponear el filtro • Funcionan con combustible ULSD • Pueden tolerar cantidades limitadas de combustible LSD Cono de descarga Filtro parcial Módulo pre-catalizador Cono de admisión Confidential 37 Tecnología de Filtros Parciales (PCRT) Reducción de PM con combustible LSD (350 ppm S) 90% Promedio de 3 ciclos US FTP 80% 76% 70% 64% 59% 60% 50% 47% 40% 30% 20% 10% 0% 1989 C8.3 Single Filter 1991 N14 Single Filter 1998 3126 Dual Filter 2004 ISM EGR Single Filter PCRT puede ser usado en una variedad de motores certificados a diferentes niveles de PM Confidential 38 Tecnología de Filtros Parciales (PCRT) 100% 3150 90% 2800 80% 2450 70% 2100 60% 1750 50% 1400 40% 1050 30% 700 20% 350 10% • • Time at Temp (%) 3500 Temperatura de escape 40% del tiempo arriba de 300°C Motores antiguos con alto PM 8.5 0 8 0% 0 100 125 150 175 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 375 400 425 450 475 500 550 600 Temperature (C) • Filtros parciales que operan con alta - pero estable - contrapresión (6-7 pulgadas de Hg) 7.5 Back Pressure (in Hg) Frequency Pruebas de campo en California con 1988 MACK E7 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 6/28/03 8/17/03 10/6/03 11/25/03 Date Confidential 39 1/14/04 3/4/04 Tecnología de Filtros Parciales (PCRT) Retrofit con PCRT en diferentes ciudades del mundo Autobuses EURO 0 and 1 Confidential Camiones EURO 1 and 2 40 Tecnología de Filtros Parciales (PCRT) Pruebas de campo de autobuses con combustible LSD Peak On-Road Pressure Beijing 2473 300 Total Hours of Operation: 317.17 PCRT en Beijing Contrapresión se mantiene constante a pesar del uso de combustible LSD 200 150 100 Peak On-Road Back Pressure Euro II Mercedes Benz Transit Bus 0243 Quito, Ecuador 50 0 19-Dec-06 21-Dec-06 23-Dec-06 25-Dec-06 27-Dec-06 29-Dec-06 31-Dec-06 2-Jan-07 4-Jan-07 6-Jan-07 400 8-Jan-07 Total Hours in Service: Date 349.08 350 300 Back Pressure (mbar) Back Pressure (mbar) 250 250 200 150 100 50 PCRT en Quito 0 4-Dec-06 9-Dec-06 14-Dec-06 19-Dec-06 24-Dec-06 Date Confidential 41 29-Dec-06 3-Jan-07 8-Jan-07 13-Jan-07 Tecnología de Filtros Parciales (PCRT) Resumen • Conveniente para alto PM • • Típicamente puede reducir el PM entre un 50 – 70% • • • Confidential Depende de la especiación del PM a la salida del motor Para la regeneración del filtro y operación estable, buena temperatura de operación y NOx/PM es requerido El sistema es capaz de tolerar altos niveles de azufre (500 ppm) en el combustible, pero se recomienda minimizar dicha exposición • • Motores antiguos donde el sistema CRT no puede ser usado Alto rendimiento y durabilidad para la reducción de PM con combustible ULSD JM tiene en producción DOC con sistemas de filtros parciales para el mercado de EUIV OEM HDD 42 Impacto del Azufre en el Combustible Sistemas CRT y CCRT • Azufre en exceso puede generar múltiples problemas en sistemas como el CRT o CCRT: • Inhibición del catalizador • Reducción de regeneración del filtro • Aumento de contrapresión en el sistema • Aumento de PM (vía aumento de sulfatos) Confidential 43 Impacto del Azufre en el Combustible Inhibición del catalizador y de la regeneración del filtro • El catalizador se inhibe con altos niveles de azufre • Reacciones como la oxidación de NO a NO2 o oxidación de hidrocarburos se desaceleran • Inhibición es más pronunciada a bajas temperaturas • La reducción de NO2 afecta la regeneración del filtro • Inadecuada regeneración del filtro causa acumulación de hollín y un aumento de contrapresión en el sistema Confidential 44 Impacto del Azufre en el Combustible Temperatura de funcionamiento del CRT 80 Conversion de NO a NO toNO NO Conversion 2 (%) 2 (%) 10 ppm S 70 50 ppm S 100 ppm S 60 500 ppm S 1500 ppm S 50 40 30 20 10 0 150 200 250 300 350 400 Temperature (C) Temperatura (°C) Confidential 45 450 500 550 600 Impacto del Azufre en el Combustible Efecto de altos niveles de azufre a la generación de NO2 3 ppm S 350 ppm S 3 ppm S 80 60 NO a NO2 (%) 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Time exposed (hours) (°C) Horas de Operación Estudio de laboratorio en motor con CRT Confidential 46 12 Impacto del Azufre en el Combustible Aumento de PM vía sulfatos • En los sistemas CRT, el catalizador que oxida NO a NO2 también puede oxidar el SO2 a SO3, que luego se convierte en sulfatos SO2 + O2 = SO3 + MO = • SO3 MSO4 Alta concentraciones de azufre en el combustible llevan a emisiones altas de sulfatos que se acumulan en los filtros de partículas • Al igual que el PM, el sulfato se acumula en los filtros de papel (medidas de PM) y contribuye al peso del PM generado Confidential 47 Impacto del Azufre en Combustibles Análisis de la composición del PM coleccionado tras un CRT • Análisis del filtro de papel revela que la mayoría del PM que se Masa (mg) obtiene después del CRT esta formada por sulfatos Nivel de S en combustible (ppm) Confidential 48 Impacto del Azufre en el Combustible Emisiones de PM durante ciclo ESC en sistema CRT Los motores con CRT para las regulaciones de EU III no satisfacen las regulaciones de EU IV en términos de PM cuando los niveles de azufre exceden 30 ppm (g/kW-hr) de PM(g/kW-hr) Emisiones PM Emissions 0.035 0.03 0.025 EU IV – Límite de PM 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0 10 20 30 40 Nivel de Fuel S en S combustible (ppm) Level (ppm) Confidential 49 50 60 Impacto del Azufre en Combustibles 350 ppm vs. 15 ppm combustible con CRT en ciclo FTP 0.1 0.09 0.08 Base Engine with LSD CRT with LSD Base Engine with ULSD CRTwith ULSD Emissions (g/bhp-hr) 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 BSHC Hidrocarburos Confidential BSNOx/100 NOx BSCO/10 CO 50 BSPM PM Impacto del Azufre en Combustibles Resumen • Los altos contenidos de azufre en combustibles afectan la regeneración de los filtros CCRT al inhibir la formación y regeneración de NO2 sobre el DOC y CSF, respectivamente • Igualmente, alta formación de sulfatos sobre el catalizador contribuye significativamente en las emisiones de PM • Para obtener alta reducción en PM (>80%) y que la regeneración del filtro sea eficiente durante operaciones en ciclos transitorios, bajos niveles de azufre en diésel es requerido • Menos de 30 ppm S, preferiblemente < 15 ppm S para CRT y CCRT Confidential 51 Aplicaciones de Retrofit Inspección del Vehículo antes de la Instalación. • El vehículo debe ser evaluado antes de la instalación del CRT para asegurar que el CRT funcione apropiadamente • La temperatura de escape debe ser mayor de 240°C al menos por 40% del tiempo de operación Procedimiento DS-E-0060 • Los niveles de emisión de NOx y PM deben tener una proporción > 25 • Si la emisión de NOx = 3.7 g/bhp-hr y PM = 0.08 g/bhp-hr entonces el NOx/PM = 46.25 que es aceptable • El motor debe estar en condiciones de operación aceptable • Opacidad de humos < 20% • Lista de verificación del motor • Forma de Evaluación FDS-E-0049 Confidential 52 Aplicaciones de Retrofit Inspección del vehículo – Evaluación del ciclo de trabajo • Datos de temperatura deben ser colectados y analizados antes de la instalación • El termopar debe instalarse en la entrada del silenciador • Medir la temperatura por al menos 24 horas de tiempo de operación • Registrar la temperatura promedio en intervalos de 5 segundos • JM a desarrollado herramientas de análisis para los datos Confidential 53 Aplicaciones de Retrofit Inspección del Vehículo – Evaluación del motor • Lista de Verificaciones: • Conducir la prueba de opacidad de humos SAE J1667 • Si la opacidad es mayor de 20% hay un problema con el motor que debe corregirse antes de instalar el CRT • Errores del OBD se deben investigar y corregir antes de la instalación del CRT • Verificar si el motor tiene más de 800,000 Km sin examinarse • Verificar si el motor consume más de 1/4 de aceite por cada 2000 Km de operación • Si la respuesta es afirmativa, el motor se examinar antes de instalar el CRT Confidential 54 Aplicaciones de Retrofit Inspección del Vehículo – Evaluación del motor • Turbo compresor • Hay antecedentes de fallas del turbo con el motor? • Tiene el turbo una fuga de aceite? • Hay evidencia de desgasto en la rueda del compresor? • Inyector de Combustible • Hay antecedentes de fallos en los inyectores? • Es el motor bajo de potencia? • Verificar si las válvulas de entrada/salida han sido reemplazadas • Por qué fallaron anteriormente? • Verificar si el refrigerador de aire esta sucio o tapado? • Examinación del motor antes de instalar el CRT o PCRT en caso que alguna de las respuestas sea sí Confidential 55 Aplicaciones de Retrofit Ejemplos de Aplicaciones en Retrofit Proyecto de certificación en Corea del Sur Autobús de tránsito Daewoo BH116 Motor Daewoo DE12TI, 1998, 310, 340 HP Confidential 56 Aplicaciones de Retrofit: Trabajo Previo Información requerida antes de iniciar el retrofit Documentación de detalles actuales en la aplicación Confidential 57 Aplicaciones de Retrofit: Pre-Retrofit Medida y documentación detallada del sistema existente Confidential 58 Aplicaciones de Retrofit: Trabajo Previo Fotos de vehículo antes de instalación del sistema Confidential 59 Aplicaciones de Retrofit: Trabajo Previo Fotos de vehículo antes de instalación del sistema Confidential 60 Aplicaciones de Retrofit: Trabajo Previo Temperatura de operación del motor sin sistema retrofit Daewoo Bus 6362 • Temperaturas grabadas al BH116 menos por 24 horas 1000 100.00% 900 90.00% Frequency Absolute 700 Ferquency Time Over temp 600 Temperatura mayor de 240°C más de 40% del tiempo 70.00% 60.00% 500 50.00% 400 40.00% 300 30.00% 200 20.00% 100 10.00% 0 0.00% 100 120 140 160 180 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 325 350 375 400 425 450 Temperatura (°C) Confidential 80.00% 61 Time Over Temp (%) 800 Aplicaciones de Retrofit Diseño Selección y configuración del sistema basado en la evaluación de la aplicación Dibujo de CCRT Confidential 62 Aplicaciones de Retrofit Detalles del sistema de suporte • Se necesitan suportes especiales Dibujo de Instalación Confidential 63 Aplicaciones de Retrofit Sistema instalado y fabricado Confidential 64 Aplicaciones de Retrofit Instalación completa Confidential 65 Aplicaciones de Retrofit Monitoreo del funcionamiento Contrapresión bajo control Confidential 66 Recopilación Efecto de controles retrofit en motores actuales 0.10 Gran reducción de PM obtenida por los diferentes sistemas PM (g/bhp-hr) 0.08 0.06 1 Inicio: Motor 1998 EEUU 2 DOC 3 PCRT® 4 CRT®, CCRT® 0.04 0.02 0.00 0 Confidential 1 2 NOx (g/bhp-hr) 67 Conclusiones Filtros para vehículos diésel de transporte pesado • Los motores diésel son esenciales en el mundo comercial, pero emisiones contaminantes, especialmente partículas de carbón o hollín, son reconocidas como elementos dañinos para la salud • Johnson Matthey provee una variedad tecnologías para controlar el PM dependiendo de la necesidad local: • DOC, CRT, CCRT y PCRT • Dependiendo de la tecnología escogida, diferentes niveles de control de PM se pueden alcanzar en vehículos diésel usados o nuevos • Mejoras en la calidad del combustible, especialmente, niveles ultra bajos de azufre (< 30 ppm) permiten el uso de las tecnologías mas avanzadas (CRT y CCRT) • Retrofit de vehículos existentes tiene diferentes retos que se pueden superar con preparación y cuidadosas evaluaciones de los vehículos a usarse Confidential 68
