Siirry pääsisältöönSiirry hakuun
Siirry sivupalkkiinSiirry alaosaan

Moottoreiden uudet komponentit – lisäosilla puhtautta

Tason 4 päästömääräysten astuminen voimaan tuo uusia komponentteja moottoreihin. Moottorivalmistajien strategiasta riippuen osia on lisätty muun muassa ammoniakin poistoon ja huohottimesta tulevien kaasujen puhdistukseen.
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Caterpillarin OCV-suodattimen havainnekuvasta nähdään kampikammiosta tuleva paksumpi huohotinletku (ylhäällä) ja ohuempi putki, joka palauttaa suodattimen erotteleman moottoriöljyn takaisin öljypohjaan. Alempi letku päästää suodatetut kaasut ilmakehään. Suodattimen kotelon sisällä on vaihdettava panos, jonka vaihtoväli on yleensä 1 500– 2 000 tuntia. (Kuva: Caterpillar)
Caterpillarin OCV-suodattimen havainnekuvasta nähdään kampikammiosta tuleva paksumpi huohotinletku (ylhäällä) ja ohuempi putki, joka palauttaa suodattimen erotteleman moottoriöljyn takaisin öljypohjaan. Alempi letku päästää suodatetut kaasut ilmakehään. Suodattimen kotelon sisällä on vaihdettava panos, jonka vaihtoväli on yleensä 1 500– 2 000 tuntia. (Kuva: Caterpillar) 

Kiristyneiden päästömääräysten myötä moottoreihin on ilmestynyt sekä näkyviä että näkymättömiä lisäkomponentteja.

Päästömääräysten 3B-tasolla osa valmistajista päätyi ruiskuttamaan ureaa pakokaasun joukkoon SCR-katalysaattorissa, sillä vaihtoehtona olisi ollut siirtyä käyttämään kalliita jalometalleja sisältäviä typenoksideja pelkistäviä katalysaattoreita. Osa moottorivalmistajista päätyi täyttämään vaatimukset pakokaasujen takaisinkierrätyksellä ja hiukkassuodattimilla.

Ammoniakin hapetuskatalysaattori

Päästömääräysten tasolla 4 pelkkä typenoksidien pelkistäminen SCR-järjestelmällä ei riitä. Typenoksidien pelkistysreaktion yhteydessä syntyy aina ylimääräistä ammoniakkia, sillä käytännön syistä ureaa on syötettävä katalysaattroiin enemmän kun prosessissa kuluu. Tästä syystä moottorivalmistajat ovat lisänneet ylimääräisen ammoniakin poistavia hapetuskatalysaattoreita yleensä SCR-katalysaattorin yhteyteen. Ammoniakin hapetuskatalysaattori ei siis välttämättä näy koneesta ulospäin. Esimerkiksi John Deeren AOC:ksi (Ammonia Oxidation Catalyst) kutsuma, on integroitu SCR-katalysaattorin sisään siten, että noin puolet katalysaattorin tilavuudesta pelkistää typen oksideita ja puolet ammoniakkia.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

John Deeren tason 4 päästömääräykset täyttävässä moottorissa pakokaasut kulkevat ensin EGR-venttiilin läpi, joka ohjaa osan pakokaasusta takaisin moottorin imupuolelle. Oheisessa Fendtin 900-sarjan päästötekniikan havainnekuvassa EGR-järjestelmä on merkitty numerolla 2. EGR-venttiililtä pakokaasut etenevät yhdistetylle hapetuskatalysaattorille (DOC) ja hiukkassuodattimelle (DPF). Kaaviokuvassa John Deeren hiukkassuodatinta vastaava komponentti on merkitty numerolla 4. Hiukkassuodattimen jälkeen kaasut etenevät pakoputkessa yhdistettyyn SCR/AOC-katalysaattoriin (vastaa komponenttia 6), jota ennen pakokaasun sekaan ruiskutetaan ureaa.

Huohotuskaasujen suodatus

Tason 4 päästömääräykset koskevat kaikkia moottorin päästöjä, mukaanlukien huohottimesta tulevat höyryt. Tason 3B määräyksistä lähtien myös huohottimesta tulevat kaasut on puhdistettava.

Tason 4 moottoreissa käytetään yleisesti suodatinta, joka puhdistaa huohottimelta tulevat kaasut. Puhdistetut kaasut voidaan ohjata edelleen joko ulkoilmaan (avoin järjestelmä) tai takaisin moottorin imusarjaan (suljettu järjestelmä). Esimerkiksi Caterpillarin avoin huohotusjärjestelmä perustuu moottorin kylkeen asennettuun suodatinkoteloon ja vaihdettavaan suodatinpanokseen. Kampikammion huohotuskaasujen mukana kulkeutuva öljysumu erotellaan suodattimessa, josta se valuu takaisin öljypohjaan. Caterpillar ilmoittaa avoimen huohotuksen järjestelmän OCV-suodattimen (Open Crankcase Ventilation) vaihtoväliksi sovelluksesta riippuen 1 500 tai 2 000 tuntia. Lisäksi järjestelmä tarkkailee kampikammion painetta paineanturilla ja hälyyttää suodattimen tukkeutuessa ja paineen noustessa.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

John Deeren nimellistehoiltaan yli 175-hevosvoimaisissa moottoreissa huohotusjärjestelmä on huoltovapaa, alle 175-hevosvoimaisissa moottoreissa järjestelmän huoltoväli on 1 500 tuntia.

Volvo on käyttänyt maanrakennuskonemoottoreissaan jo 3B-tasolta lähtien keskipakoisvoimaan perustuvaa huohotuskaasujen puhdistusta. Huohottimesta tuleva kaasu ohjataan öljylinkoon, jossa kaasusta erotellaan keskipakoisvoiman avulla öljysumu, joka palautetaan takaisin voitelujärjestelmään. Volvon järjestelmä on huoltovapaa.

Kuristinläppä

Pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmän toimivuus edellyttää korkeaa lämpötilaa. Uudet päästömää-

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

räykset vaativat pakokaasujen puhdistusta myös moottorin osakuormalla ja matalemmilla kierrosluvuilla kuin aiemmmin. Kun traktorilla tehdään kevyttä työtä, pakokaasujen lämpötila laskee päästöteknologian kannalta liian alhaiseksi. Liian matalassa lämpötilassa katalysaattoreiden katalyytit eivät toimi kunnolla, mistä johtuen pakokaasuja puhdistavat reaktiot vähenevät.

Pakokaasujen lämpötilaa voidaan nostaa imuilman määrää rajoittamalla. Esimerkiksi Valtran T4-sarjassa oleviin Agco Powerin moottoreihin on lisätty kokonaan uutena komponenttina kuristinläppä. Kun imuilman virtausta moottorille kuristetaan moottorinohjauksen ohjaamaa kuristinläppää sulkemalla, pakokaasujen lämpötila nousee ja jälkikäsittelyjärjestelmä toimii tehokkaammin. n

Avaa artikkelin PDF