AS EVOLUÇÕES E EXIGÊNCIAS AMBIENTAIS PARA TRATORES NO BRASIL APRESENTAÇÃO - VALTRA

AS EVOLUÇÕES E EXIGÊNCIAS

AMBIENTAIS PARA TRATORES NO BRASIL

APRESENTAÇÃO - VALTRA

Informações de Contato

AGENDA PROPOSTA

Princípios de funcionamento 1

Conceito de DownSizing 3

Evolução dos Motores 2

Emissões para Motores Diesel – MAR-I 5

Aplicações 4

Diesel e Biodiesel 6

Tecnologias para Controles de Emissões

7

PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO – MOTOR DIESEL 4 TEMPOS

1º – Admissão 2º – Compressão 3º – Combustão 4º – Escape

Desta forma transformamos a energia térmica em energia mecânica

ADMISSÃO

O pistão desce do PMS ao PMI admitindo a mistura ar- combustível para dentro do cilindro através da válvula de admissão.

COMPRESSÃO

O pistão desloca-se do PMI para o PMS com as

válvulas de admissão e descarga fechadas comprimindo a mistura.

EXPANSÃO/COMBUSTÃO Pouco antes do pistão chegar ao PMS na compressão, o sistema de ignição produz a centelha no ciclo Otto ou de forma

espontânea, inflama a mistura ou o ar e os gases resultantes da combustão forçam o pistão para baixo (PMI)

DESCARGA/ESCAPE

O pistão desloca-se do PMI

Depois da combustão, e com

o pistão no PMI, a válvula de

escape se abre e os gases

queimados são forçados

para fora do cilindro.

5

ANTES

1956

2019

Todos estes princípios básicos ainda são usados nos motores atuais Tier 3 - 4

2 CV

150 CV 50 CV

Conceito de Motor 3 cil;

Injeção Direta;

Camisa úmida e substituível;

Fluxo de ar cruzado.

A EVOLUÇÃO

O CONCEITO DOWNSIZING

MOTOR 6 CILINDROS MOTOR 4 CILINDROS

 Aspirado  Turbo compressor

 Injeção eletrônica

 Injeção Mecânica

 Sem intercooler  Com intercooler

MENOR EMISSÃO DE POLUENTES

COMPETITIVIDADE NO MERCADO REDUÇÃO DE PREÇO

MOTOR MAIS COMPACTO - Menor compartimento do motor - Menos componentes

MENOR CONSUMO DE COMBUSTÍVEL MELHOR EFICIÊNCIA

MENOR CUSTO DE MANUTENÇÃO

APLICAÇÕES GERAIS

Outros...

TRATORES

COLHEITADEIRAS COLHEDORAS

DE CANA

PULVERIZADORES GERADORES

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

c

INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS

INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 6, DE 15 DE ABRIL DE 2015

Dispõe sobre a obtenção da "Licença para Uso da Configuração de Veículo ou Motor

(LCVM)" por Máquinas Agrícolas ou Rodoviárias (MAR) novas e os seus motores,

nacionais ou importados, junto ao Programa

de Controle da Poluição do ar por Veículos

Automotores (PROCONVE).

MAR-I (Tier 3A) - FISCALIZAÇÃO

c

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

c

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

c

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

c O2 + N2

Ar Atmosférico Diesel Combustão

CO

O

N

CO

HC

NO

Não Tóxico

Tóxico

COMBUSTÃO

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

Smog fotoquímico

Na atmosfera, os óxidos de nitrogênio podem reagir com o oxigênio sob ação da luz solar – por isso o nome fotoquímico-, formando moléculas de gás ozônio (O ₃ ). Assim, o smog fotoquímico possui os óxidos de nitrogênio e o ozônio como principais poluentes.

“Smog fotoquímico em 12 de janeiro de 2013, em Pequim – China”.

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

Poluentes Emitidos

 Hidrocarbonetos (HC): São restos não queimados de combustível, que surgem nos gases de escape depois de uma combustão incompleta. A má combustão pode ser devido a falta de oxigênio durante a combustão (mistura rica) ou também por uma baixa velocidade de combustão (mistura pobre), se apresentam em sua maioria nas combinações (C6H6 e C8H18).

 Material Particulado (MP): pequenas partículas sólidas e gotículas líquidas suspensas na atmosfera proveniente de queima incompleta do combustível.

 Óxidos de Nitrogênio (NOx): São combinações de N 2 e oxigênio O 2 . Os óxidos de nitrogênio são formados a alta pressão e temperatura com o O ² disponível durante o processo da combustão do motor.

 Monóxido de Carbono (CO): Produzido pela combustão incompleta de combustíveis que contem carbono.

É uma gás incolor e inodor e altamente toxico.

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

c

LEGISLAÇÃO DE EMISSÕES – MAR-I (Tier 3A)

c

Tier 0

O DIESEL NO BRASIL

c

O DIESEL NO BRASIL

O BIODIESEL

O BIODIESEL (VANTAGENS)

Além de ser totalmente compatível com o diesel de petróleo em praticamente todas as suas propriedades, o biodiesel ainda apresenta várias vantagens adicionais em comparação com este combustível fóssil:

• É derivado de matérias primas renováveis;

• É biodegradável;

• Gera redução nas principais emissões presentes nos gases de exaustão (com exceção dos óxidos de nitrogênio – NOx);

• Possui um alto ponto de fulgor;

• Apresenta excelente lubricidade;

•Maior número de cetano.

O BIODIESEL

TECNOLOGIAS DE CONTROLE DE EMISSÕES COMUMENTE UTILIZADAS

c

kw Tier2/Stage2 Tier3/Stage3A Tier4i/Stage3B Tier4f/Stage4

19 - 37 Injeção indireta Mecanica

Injeção indireta

Mecanica Injeção direta Mecanica Injeção direta eletrônica

37 - 56 Injeção direta Mecanica NA (aspirado) ou turbo

Injeção direta Mecanica NA (aspirado) ou turbo

Injeção direta Mecanica ou eletronica turbo- intercooler

Injeção direta eletrônica turbo com DPF ou DOC

56 - 75 Injeção direta Mecanica NA (aspirado) ou turbo

Injeção direta Mecanica ou eletronica turbo- intercooler com EGR

Injeção direta eletronica com turbo-intercooler com cEGR

Injeção direta eletronica com turbo-intercooler com cEGR+DPF/DOC

75 - 130

Injeção direta Mecanica ou eletronica com turbo- intercooler

Injeção direta Mecanica ou eletronica turbo- intercooler com EGR

Injeção eletronica CR turbo-intercooler com cEGR+DPF/DOC ou SCR

Injeção eletronica CR turbo VGT ou eltronico com cEGR+DPF/DOC ou SCR+DOC

130 - 560 Injeção direta eletronica com turbo-intercooler

Injeção eletronica direta com turbo-intercooler e com EGR ou SCR

Injeção eletronica CR turbo-intercooler com cEGR+DPF/DOC ou SCR+DOC

Injeção eletronica CR turbo VGT ou Duplo estágio com:

SCR+cEGR+DPF/DOC

MAR-1 2017 / 2019

Tecnologias adotadas pela Valtra

 Injeção eletrônica com iEGR (EGR interno) – Até 250cv

 Injeção Eletrônica com SCR

(Sistema de Redução Catalítica)

– Acima de 250cv

SISTEMA COMMON RAIL (INJEÇÃO ELETRÔNICA)

1.

5.

3.

4.

6.

7.

8.

9.

2.

10.

1. Tanque de combustível

2. Bomba mecânica de escorva 3. Pré Filtro sedimentador 10  4. Filtro Principal de Combustível 5

5. Bomba de alta pressão combustivel 6. Sensor pressão diesel

7. Rail de combustivel

8. Valvula reguladora pressão 9. Injetores

10. Radiador diesel

Circuito de baixa pressão

Circuito de alta Pressão

Retorno

SISTEMA COMMON RAIL (BOMBAS DE ALTA PRESSÃO)

SISTEMA COMMON RAIL (INJETORES)

Tensão (V) Corrente (A) Peça induzida (mm)

Queda de pressão (bar)

Curso da agulha (mm)

Injeção (mm³/st) Ø 4.3

Ø 4

Ø 2 Alta pressão

(Rail) Z- Alimentação

Retorno

1.6 kbar 1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 ms

O iEGR (Recirculação Interna dos Gases de Escape)

EGR: funciona pela recirculação de uma parte dos gases de escape, que retornam para uma nova queima para o próximo ciclo do motor. É uma estratégia eficaz para controlar as emissões de NOx provenientes dos motores diesel. O EGR reduz NOx através da redução da concentração de oxigênio na câmara de combustão, bem como por meio de absorção de calor.

iEGR: gás é recirculado da câmara de combustão para o cabeçote através da abertura da válvula de admissão ou escape no

momento do ciclo de exaustão dos gases e é readmitido no ciclo de admissão.

O iEGR (Recirculação Interna dos Gases de Escape)

 NO _x é criado quando O ₂ e N ₂ são combinados em uma alta temperature atmosférica.

 Uma maneira simples de reduzir o NO _x é

reduzir a quantidade de O ₂ e a temperature

durante a combustão.

O iEGR (Recirculação Interna dos Gases de Escape)

Novo Série A4

Pulverizadores

O SCR (Sistema de Redução Catalítica)

SCR: Redução Catalítica Seletiva (SCR) é um meio de conversão de óxidos nitrosos, também referidos como NOX, com a ajuda de um catalisador e um fluído para gases de exaustão (ARLA 32) em, nitrogênio (N2) e vapor de água (H2O).

Catalisadores SCR são fabricados a partir de diversos materiais cerâmicos, tal como o óxido de titânio, e os componentes

cataliticamente ativos são geralmente óxidos de metais básicos como vanádio, molibdênio e tungstênio, ou vários metais

preciosos.

O SCR (Sistema de Redução Catalítica)

Colhedoras de Grãos (Colheitadeiras)

Colhedora de Cana

TESTES DE LIBERAÇÃO

TESTE COMPONENTES TEAR DOWN

DURABILIDADE COP / RFT*

APLICAÇÃO

* COP – Check of Production RFT – Right First Time

LCVM*

* LCVM – Licença para uso da configuração do veículo ou motor

TESTES DE LIBERAÇÃO

Imagem: Cabine de com dinamômetro para testes de Emissões

Mogi Das Cruzes/SP

MAR-I NA PRÁTICA

Quantidade de Emissão de um Trator não regulamento quando comparado a um atendendo as normas de emissão MAR I – (Tier III) >75kW.

Ex.: Trator (100kW) – Jornada Diária (5h) – Dias Trabalhos ao Ano (200)

→ Não regulamentado

Não regulamentado MP- 70kg/ano

NOx- 1300 kg/ano

MAR I – Tier III MP- 20kg/ano

NOx- 400 kg/ano

OBRIGADO!