John Deere annuncia una linea completa di motori TIER 4 / Stage III B

[DjRudy]

Waterloo, Iowa (22 aprile 2009) - E' stato annunciato il John Deere Power System (JDPS), tecnologia che verrà usata per andare in contro alle rigorose normative del livello Tier 4 / Stage III B per le emissioni dei mezzi agricoli.

 

Nuovo Power Tech Plus PVX 6.8L:

 

 

Queste regolamentazioni esigono un calo di almeno il 90 % del particolato e del 50 % degli ossidi di azoto NOx rispetto il precedente Tier 3 / Stage III A.

 

JDPS continua le classiche cilindrate dei motori PowerTech di 2,4 L, 4,5 L, 6,8 L, 9,0 L e 13,5 L. I livelli di potenza saranno del tutto simili a quelli offerti in precedenza.

 

Per tutti i motori superiori ai 56 kW (75 hp), John Deere comincierà con la già collaudata piattaforma Tier 3 / Stage III A PowerTech Plus, che include EGR (ricircolo dei gas di scarico) per il controllo dei NOx, ed aggiunge un filtro DPF per il controllo del particolato.

 

Saranno inclusi in questo range di potenza i motori 4,5 L, 6,8 L, 9,0 L e i 13,5 L, sia 4 che 6 cilindri con testata a 4 valvole per cilindro, sistema di iniezione ad alta pressione, turbo e aftercooler aria-aria. Come i precedenti stage di emissione, John Deere continua ad offrire un'appropriato livello tecnologico per andare in contro alla vasta varietà d'utilizzo.

 

John Deere è stata la prima azienda ad introdurre su larga scala nel mercato sia l'ERG sia il turbo a giometria variabile (VGT) su applicazioni non stradali, introducendo queste tecnologie nel 2005 con l'inizio della normativa Tier 3 / Stage III A.

 

Durante questo periodo John Deere ha accumulato molte ore di prove che hanno provato l'affidabilità di queste tecnologie.

Gli altri costruttori di motori stanno soltanto in tempi molto recenti, considerando l'introduzione di questi componenti.

 

" I nostri positivi test di affidabilità con l'EGR sono stati i maggiori artefici della nostra decisione di continuare ad usare gli stessi nel Tier 4/Stage III B", afferma John Piasecki, direttore marketing mondiale, ed assistenza per il JDPS. "I motori John Deere hanno una forte reputazione di performance, affidabilità e durata. Stiamo progettando i nuovi motori per superare queste aspettative"

 

"Dopo numerosi test di affidabilità, abbiamo trovato che l'uso del filtro di scarico e dell' EGR assieme alla già collaudato piattaforma Tier 3/Stage III A PowerTech Plus, è la migliore soluzione per soddisfare gli standard Tier 4/Stage III B e per mantenere performance, affidabilità, durata e bassi costi operativi che i nostri clienti si aspettano" Continua Piasecki.

 

John Deere ha sviluppato un doppio filtro posto dopo il collettore di scarico costituito da un catalizzatore diesel-ossidante (DOC) e un filtro antiparticolato (DPF).

 

Il DOC riduce il monossido di carbonio, idrocarburi ed alcuni componenti del particolato.

 

Il successivo DPF trattiene il particolato rimanente. Le particelle intrappolate possono venire eventualmente ossidate mediante processi di rigenerazione del filtro. In condizioni normali la rigenerazione non ha effetto sull'attività della macchina e non è avvertibile dall'operatore.

 

Il regolamento Tier 4/Stage III B entrerà in vigore per i motori si potenza superiore ai 130 kW (174 hp) a partire dal 1 gennaio 2011.

Per questo la testata, il sistema di iniezione, l'EGR, il VGT, l'aftercooler aria-aria verrà aggiornato, ma rimarrà simile alla configurazione Tier 3/Stage III A. L'unità di controllo del motore (ECU) è stata sviluppata dalla Phoenix International, unità del gruppo John Deere. Verrà raddoppiata la RAM, la velocità di calcolo e quadruplicata la capacità di memoria, per gestire al meglio il motore.

John Deere è uno dei pochi costruttori che sviluppa in proprio i sistemi di controllo per una migliore gestione delle emissioni.

 

Per i motori da 56 kW (75 hp) fino a 130 kW (174 hp) lo stage Interim Tier 4/Stage III B sarà in vigore dal 1 gennaio 2012. Per questi motori, disponibili da 4,5 l e 6,8 L, saranno utilizzati l'EGR raffreddato e il filtro DOC e DPF, controllo completamente elettronico del motore, 4 valvole per cilindro, afrercooler aria-aria, common-rail, valvola wastegate e turbo a giometria variabile.

 

Le tre lettere (ad esempio PVX) definiscono la tecnologia del motore, del turbo e del filtro applicato.

 

Tutti i motori John Deere Tier 4/Stage III B con potenze di 130 kW (174 hp) e superiori sono contraddistinte dalla lettera " P " che indica la tecnologia Tier 3/Stage III A PowerTech Plus, con 4 valvole per cilindro, EGR, controllo elettronico del motore, sistema d'iniezione dal alta pressione e aftercooler aria-aria. Questi motori utilizzano inoltre turbo a geometria variabile, lettera " V " o turbo normale, lettera " S ". Se sono inoltre forniti di filtro DOC-DPF sono designati dalla lettera " X "

 

I modelli con potenza di 130 kW (174 hp) e superiore includono:

 

♣ PowerTech PVX 6.8L: 130 kW – 187 kW (174 hp – 250 hp)

♣ PowerTech PSX 6.8L: 168 kW – 187 kW (225 hp – 250 hp)

♣ PowerTech PVX 9.0L: 187 kW – 224 kW (250 hp – 300 hp)

♣ PowerTech PSX 9.0L: 224 kW – 317 kW (300 hp – 425 hp)

♣ PowerTech PSX 13.5L: 261 kW – 448 kW (350 hp – 600 hp)

 

La differenza principale tra il PowerTech PVX ed il PSX è il VGT.

Il 13,5 L è disponibile solo con turbo normale.

 

Il PowerTech PVX ha potenza, coppia massima e consumi del tutto simili a quelli del rispettivo Tier 3/Stage III A che va a sostituire.

 

John Deere ha ottimizzato i nuovi motori senza compromettere le dimensioni. L'applicazione di componenti aggiuntivi non richiede spazi molto superiori ai motori precedenti.

 

Nello scegliere la soluzione per i motori Tier 4/Stage III B John Deere ha scelto di non usare l'SCR. Un sistema SCR inietta urea liquida nel flusso dei gas di scarico per ridurre i NOx. Nonostante sia efficace, richiede però che la macchina sia equipaggiata con un serbatoio separato, un sofisticato sistema d'iniezione e di un sistema non violabile di diagnostica e regolazione. Quando l'urea ghiaccia è necessario anche un sistema di riscaldamento.

Inoltre, attualmente, l'urea non è convenientemente reperibile in molte parti del mondo, specialmente per le applicazioni agricole, il ciò implica problemi di stoccaggio e disponibilità.

In aggiunta il sistema EGR John Deere non richiede operazioni da parte dell'operatore. Allo stesso non viene fatto carico della scomodità e del costo di una secondo rifornimento, non chè di un'adeguata preparazione in merito. L'SCR può essere un'appropriata tecnologia per il futuro, quando le stesse saranno maggiormente sviluppate per le applicazioni agricole. Tuttavia per lo stage Interim Tier 4/Stage III B, l'EGR e il filtro di scarico fornisce ad ora una soluzione testata e funzionale per gli utilizzatori finali.

 

Fonte: John Deere Home Page Redirect

 

Ringrazio mapomac per la traduzione.

Modificato 4 Maggio 2009 da DjRudy
aggiunta parte sull'urea.

[Mapomac]

Domanda: per quanto si sa ora, nell'immediato futuro l'unico costruttore che non si avvarrà dei sistemi SCR ad urea, sarà appunto John Deere.

Oltre alle motivazioni citate nell'articolo sopra, sicuramente legittime, ma innegabilmente "di parte", quali altre motivazioni potrebbero esserci ?

 

Leggendo e parlando con l'autore di http://www.tractorum.it/forum/tecnica-f32/emissioni-inquinanti-nei-motori-diesel-1873/, ho capito (ammesso e non concesso che abbia capito bene...) che i vari sistemi di abbattimento degli inquinanti portano il più delle volte ad un'aumento dei consumi.

Problematica che si evidenzia soprattutto nei sistemi EGR e FAP che non nei sistemi SCR ad urea. Sistemi quest'ultimi che appunto, non hanno una grossa incidenza sui consumi. Che sia questo il motivo per il quale nel settore auto-motivo, vedi AdBlue Iveco, si è rivolto a questi sistemi ?

 

E' si vero che in agricoltura una piccola % di aumento dei consumi è meno problematica rispetto a chi fa autotrasporto, ma non è comunque irrilevante.

John Deere afferma che rispettando i nuovi stage anti-inquinamento, pur non adottando l'SCR, non andrà ad intaccare i consumi. Già in questa discussione avevo scritto qualcosa in merito che è in contraddittorio con quanto affermato nell'articolo...http://www.tractorum.it/forum/tecnica-f32/nuovi-motori-euro-iii-stage-b-582/#post24924.

 

Attendo lumi e le correzioni a quanto detto.

[Matt]

Waterloo, Iowa (22 aprile 2009) - E' stato annunciato il John Deere Power System (JDPS), tecnologia che verrà usata per andare in contro alle rigorose normative del livello Tier 4 / Stage III B per le emissioni dei mezzi agricoli.

 

Questi nuovi motori devono rispettare la normativa Tier4/stage III B, i cui limiti di emissioni possiamo vederli nell'articolo che avevo postato oppure direttamente dal grafico fornito da john deere nel sito all'indirizzo:

 

http://www.deere.it/region_ii/media/images/equipment/power_systems/info_center/emissions_information/standards/emissions_graph_it.jpg

 

 

Possiamo notare che le variazioni principali dalla normativa precedente riguardano la diminuzione del particolato PM e si differenziano in funzione del range di potenza dei motori.

 

Per tutti i motori superiori ai 56 kW (75 hp), John Deere comincierà con la già collaudata piattaforma Tier 3 / Stage III A PowerTech Plus, che include EGR (ricircolo dei gas di scarico) per il controllo dei NOx, ed aggiunge un filtro DPF per il controllo del particolato.

 

Sempre dal grafico delle normative precedenti possiamo notare come alle fasce di potenza 37-75 kW e 75-130 kW non siano praticamente quasi richieste diminuzioni di NOx ma diminuzioni consistenti di particolato PM.

Infatti viene mantenuto invariato il sistema EGR per il controllo di NOx ma viene aggiunto il filtro DPF per il particolato.

 

Queste regolamentazioni esigono un calo di almeno il 90 % del particolato e del 50 % degli ossidi di azoto NOx rispetto il precedente Tier 3 / Stage III A.

 

Questa frase, sebbene non sia specificato nell'articolo, io la imputerei, vedendo il grafico precedente, solamente ai motori con fascia di potenza 130-560 kW.

 

 

Il regolamento Tier 4/Stage III B entrerà in vigore per i motori si potenza superiore ai 130 kW (174 hp) a partire dal 1 gennaio 2011.

Per questo la testata, il sistema di iniezione, l'EGR, il VGT, l'aftercooler aria-aria verrà aggiornato, ma rimarrà simile alla configurazione Tier 3/Stage III A.

 

Nei motori superiori ai 130 kW si parla quindi di aggiornamento del sistema EGR per ottenere la diminuzione degli NOx.

 

Domanda: per quanto si sa ora, nell'immediato futuro l'unico costruttore che non si avvarrà dei sistemi SCR ad urea, sarà appunto John Deere.

Oltre alle motivazioni citate nell'articolo sopra, sicuramente legittime, ma innegabilmente "di parte", quali altre motivazioni potrebbero esserci ?

 

Su questi motori non è presente SCR ma il controllo degli NOx viene svolto principalmente mediante ricircolo dei gas di scarico EGR.

Faccio notare però che questa normativa non è ancora quella definitiva Tier4/Phase IV che prevederà, come si può notare dal solito grafico sopracitato, una drastica riduzione delle emissioni di NOx, mantenendo stabile la quantità di PM.

Immagino quindi che anche John Deere in futuro dovrà per soddisfare tale normativa agire in qualche maniera.

Le strade sono l'adozione di SCR, o di altri sistemi di post-trattamento come trappole NOx (che richiedono anch'esse una rigenerazione tipo FAP comunque e secondo la magneti marelli non raggiungerebbero i limiti di emissioni su veicoli pesanti).

La quantità di EGR secondo me ha un limite perchè ha alcuni svantaggi come quello dell'aumento dei consumi (diminuisce le temperature di combustione e la svilisce in quanto sono gas già combusti che non vi prendono più parte) e della difficoltà di settaggio in quanto se è troppo si possono avere problemi di avviamento a freddo.

Se John Deere, che è uno dei principali costruttori, ha deciso di continuare sulla strada dell'EGR per il momento, sicuramente avrà i suoi buoni motivi.

Probabilmente (parere personale) avranno rilevato un incremento dei consumi accettabile, il mantenimento comunque del buon funzionamento del motore per questa normativa provvisoria e avranno ritenuto più conveniente evitare l'inserimento dell'SCR e la conseguente necessità di inserire ADblue periodicamente (consumo additivo 3-5 % del consumo di gasolio secondo fonti Magneti Mareli ed Iveco), percepito dai clienti come costo aggiuntivo subito individuabile.

Magneti Marelli, ad esempio, da per quasi certa, nei suoi piani, l'introduzione di SCR nei motori agricoli, nel trasporto pesante e pure nel trasporto passeggeri dal segmento D in su.

Ricordo che Magneti Marelli fa parte del gruppo Fiat e pertanto direi che segue lo sviluppo dei motori gruppo Fiat, Alfa, Lancia, CNH, Iveco e non so, probabilmente anche altri.

John Deere ha una società interna che se ne occupa, come si legge dall'articolo, che evidentemente segue differenti strategie:

 

L'unità di controllo del motore (ECU) è stata sviluppata dalla Phoenix International, unità del gruppo John Deere. Verrà raddoppiata la RAM, la velocità di calcolo e quadruplicata la capacità di memoria, per gestire al meglio il motore.

John Deere è uno dei pochi costruttori che sviluppa in proprio i sistemi di controllo per una migliore gestione delle emissioni.

 

I vari sistemi di abbattimento degli inquinanti portano il più delle volte ad un'aumento dei consumi.

Problematica che si evidenzia soprattutto nei sistemi EGR e FAP che non nei sistemi SCR ad urea. Sistemi quest'ultimi che appunto, non hanno una grossa incidenza sui consumi. Che sia questo il motivo per il quale nel settore auto-motivo, vedi AdBlue Iveco, si è rivolto a questi sistemi ?

 

I sistemi FAP se ben calibrati non dovrebbero penalizzare eccessivamente i consumi in quanto la rigenerazione è un evento saltuario e limitato nel tempo.

Se hanno problemi tipo alcune auto nelle quali sono posizionati nello scarico lontano dal motore quindi freddi e fanno fatica a rigenerare specie in città dove non vanno alla giusta temperatura, si intasano repentinamente perchè i gas attraversano il filtro in direzioni preferenziali, allora magari si, ma è un altro discorso.

L'EGR significa introdurre gas già combusti in camera allo scopo di diminuire la temperatura di combustione, ma ovviamente non vi prendono parte.

Personalmente non vedo motivi su come potrebbero migliorare i consumi.

Inoltre la riduzione " a monte" delle emissioni di NOx prevede altri accorgimenti come ad esempio la tendenza a diminuire il rapporto di compressione dei motori diesel, sia per diminuire le temperature di combustione, sia per facilitare l'avviamento da freddo in presenza di EGR.

Ricordo che il rapporto di compressione elevato è una delle caratteristiche che contribuisce a elevare l'efficienza termodinamica del motore Diesel.

Secondo me comunque, se anche li peggiorano dipende sempre di quanto, se è qualcosa di accettabile che permette di ottenere però una diminuzione drastica delle emissioni senza aggiungere complicazioni dovute all'SCR (inserimento del filtro, iniettore, gestione elettronica, serbatoio e rabbocco additivo) direi che sia qualcosa da mettere in conto.

Probabilmente poi gli aumenti progressivi di efficienza dovuti a vari accorgimenti, ai miglioramenti dei sistemi di iniezione common rail ad esempio, stanno controbilanciando in parte tali effetti di aumento dei consumi.

Quando la quantità diventa impegnativa e l'incremento dei consumi diverrebbe consistente la tendenza pare essere quella di passare all'SCR.

Secondo me lo dimostra il fatto che venga adottato nel trasporto pesante dove il consumo è fondamentale (come annunciato da Iveco per i suoi veicoli più pesanti).

 

Iveco: Tecnologia all?avanguardia

 

Ne cito parte:

 

_________________ da IVECO.COM

 

Allo stato attuale i soli interventi sulla combustione non sono in grado di ridurre contemporaneamente il livello di emissione del particolato (PM) e degli ossidi di azoto (NOx), che sono gli inquinanti più critici per i motori diesel. Agendo solo sul motore si riesce a ridurre le emissioni di uno di questi inquinanti solo aumentando quelle dell’altro.

 

Ne consegue che si possono percorrere due strade:

 

- abbattere le emissioni di particolato grazie a interventi sulla combustione, e ridurre gli ossidi di azoto tramite il post-trattamento dei gas di scarico (con la tecnologia SCR);

 

oppure

 

- ridurre al minimo gli ossidi di azoto agendo sulla combustione (attraverso la tecnologia EGR), grazie al ricircolo dei gas di scarico.

 

Il punto di forza della tecnologia SCR è quello di consentire una significativa riduzione del consumo di combustibile (fino al 5%) rispetto ai motori Euro 3. Inoltre questa tecnologia è in grado già oggi di raggiungere il livello emissioni Euro 5, obbligatorio solo a partire dal 2009. La tecnologia SCR utilizza uno specifico reagente chimico denominato AdBlue (soluzione acquosa di urea) che, iniettato nei gas di scarico, reagisce con gli ossidi di azoto trasformandoli in sostanze innocue. Il consumo di AdBlue dipende dalle condizioni di utilizzo del veicolo ed è mediamente compreso tra il 3% e il 5% del consumo di combustibile. L’SCR rende superfluo il filtro PM perché il particolato viene prodotto in minime quantità.

 

Per quanto riguarda la tecnologia EGR i punti a favore sono il minor costo, una più semplice realizzazione costruttiva e un peso minore.

 

Iveco ha studiato e sviluppato entrambe queste tecnologie e ritiene di interpretare al meglio le esigenze dei propri clienti adottando la tecnologia SCR per la gamma dei veicoli medi e pesanti e la tecnologia EGR per quella dei veicoli leggeri.

_________________

 

Per quanto riguarda il vantaggio dell'eliminazione del FAP immagino lo ottengano ottimizzando il funzionamento del motore in funzione della riduzione di PM (tanto gli NOx vengono eliminati con il post- trattamento) ed evitando uno degli inconvenienti dell'EGR, cioè quello di rimettere gas combusti in camera che possono fungere da nuclei di agglomerazione per le particelle ed aumentare conseguentemente la quantità di particolato prodotta.

 

Per quanto riguarda l'utilizzo di SCR ricordo che negli stati uniti dove il livello di emissioni di NOx consentite è bassissimo, Mercedes e Audi sulle loro auto lo utilizzano già.

Da noi si cercherà il più possibile, specie sulle auto piccole e medie, di evitare l'SCR, e sembra che ci si riuscirà (sembre in base ai piani Magenti Marelli, non so se altra concorrenza convergerà su queste scelte).

Infatti su un'auto piccola l'incidenza di costo dell'SCR e di ingombro dell'impianto con annesso serbatoio per piccolo che sia, è maggiore.

Modificato 2 Maggio 2009 da Matt
inserimento immagine

[Andrea terratech]

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questo bel video può anche aiutare a meglio comprendere la tecnologia e la terminologia applicata ai motori diesel di ultima generazione.

 

Lostesso stesso dicasi per l'animazione successiva relativa al principe dei competitori del motore John Deere, il Cummins

 

YouTube - Cummins - The Tier 4 Technology Leader

 

YouTube - John Deere Interim Tier 4 Diesel Engine Technologies

Modificato 16 Aprile 2010 da Andrea terratech

[jd.isidoro]

il mondo chiama e JD risponde.....

[DjRudy]

Davvero bei video!

 

Bene anche Cummins si butta sui filtri... forse Marchionne non ha avuto tutti i torti a volere forzatamente il Cursor 9000 con l'urea sui nuovi over 300 CNH....

[Johndin]

il mondo chiama e JD risponde.....

 

Oppure potremmo dire: anche alla JD si stanno per forza uniformando agli step della normativa sulle emissioni dei motori che sarà sempre più restrittiva..................