Stage IIIB: traguardo tagliato
Con il primo gennaio sono cogenti le prescrizioni dello Stage IIIB (in america Tier IV Interim) che impongono a tutte le nuove macchine drastiche riduzioni nelle emissioni. Vediamo come
Tutti si sono adeguati
Tutti i produttori di macchine e motori si sono attivati per raggiungere tale obiettivo, investendo notevoli capitali in ricerca e sviluppo: risultato? Essenzialmente due sono le tecnologie sviluppate e adottate: la prima che combina il ricircolo dei gas di scarico preraffreddaticon un filtro antiparticolato, la seconda che abbina un’elevata temperatura di combustione a un sistema che sfrutta l’urea per ridurre le maggiori quantità di ossidi di azoto prodotti. Entrambe le soluzioni dovono già ora rispettare gli standard di riduzione dello stage IIIB che impone un abbattimento del 90% in particolato e del 45% in Nox rispetto allo step precedente (Stage IIIA). Aspettando il 2014, anno in cui lo Stage 4 imporrà un ulteriore taglio del 45%. Una bella sfida.Cuore freddo e post-trattamento
Il primo sistema è stato scelto dalla maggioranza dei produttori di motori, con alcune eccezioni a livello di modelli e applicazioni. Questa soluzione si basa essenzialmente sull’abbinata tra un sistema CEGR (Cooled Exhaust Gas Recirculation) o EGR (Exhaust Gas Recirculation) che abbatte la produzione di NOx all’interno del motore, riducendo la temperatura di combustione attraverso un sistema di ricircolo parziale dei gas di scarico preraffreddato, abbinato a un filtro antiparticolato diesel che abbatte i livelli di Particolato (PM). Alcuni produttori hanno anche implementato dispositivi di rigenerazione attiva che periodicamente bruciano la cenere presente nel filtro, riducendo eventuali interventi manutentivi. Questo secondo elemento diventa di fatto obbligatorio in quanto al ridursi della temperatura di combustione diminuiscono certo i livelli di NOx, ma aumentano al contrario quelli di PM. Il rendimento termico minore dei motori (diretta conseguenza dellabbassamento della temperatura di combustione) viene in genere compensato da un sistema idraulico decisamente migliorato nella maggior parte dei casi. Infine generalmente i costi di manutenzione aumentano.Un serbatoio in più
Soluzione decisamente opposta per la seconda soluzione (Selective Catalitic Reduction); i produttori,infatti, che puntano su un processo di combustione a temperaturadecisamente più elevata hanno deciso, ed è immediatamente evidente, diabbattere in fase di combustione la produzione di particolato. Comeabbiamo detto prima, bassa produzione di particolato (alte temperature)vuol immediatamente dire molto più NoX che viene trattato attraverso ilsistema chiamato SCR; si tratta di un sistema di post-trattamento chetrasforma gli NOx prodotti durante il processo di combustione in azoto eacqua,attraverso una reazione chimica con l’additivo DEF, noto con ilnome di AdBlue sul mercato europeo (già usato con successo sugli autocarri e sulle macchine per lagricoltura). In sostanza il processo funzionamediante l’iniezione di piccole quantità di urea (l’ADBlue appunto)subito dopo il collettore di scarico. Il processo di combustione èottimizzato per la riduzione del PM e non è quindi necessario alcunfiltro per il particolato. Maggiori temperature significano anchemaggiori efficienze e quindi un consumo dicarburante ridotto in maniera sensibile. Si riducono anche i costi di manutenzione. Lunica accortezza: importante ricordarsi che assieme ai serbatoi classici(gasolio, olio idraulico, liquidi di raffreddamento) sulle macchine chesfruttano questo sistema ce ne sarà uno in più, quello dedicatoall’urea (se vi scordate il rifornimento, la macchina lavorerà ancora una mezzoretta senza urea, come prescrive la normativa).Vantaggi e svantaggi
I nuovi motori, ma questo è comune a tutte le soluzioni sviluppate, sonocaratterizzati da cicli di gestione dei flussi di aria interni semprepiù efficienti che consentono un’eccellente efficienza del combustibile,una lunga durata e costi di esercizio ridotti. Cambia il design della macchina, dato che le superfici dedicate alraffreddamento aumentano considerevolmente, per contro aumentano gliintervalli di manutenzione e aumenta l’efficienza del carburante. Tastodolente (ma è comune per tutti i sistemi sviluppati dai produttori):progettare e produrre motori completamente nuovi costa molto parte ditali costi dovranno essere riversati sui clienti finali. Fino allo StageIIIA tali costi erano stati trasferiti in percentuale minimale, conpoco impatto sul costo complessivo della macchina; con il nuovo step(IIIB appunto) tale trasferimento di costi sarà decisamente piùsensibile, anche se i produttori hanno politiche diverse riguardo un eventuale aumento dei prezzi sul mercato. Gli eventuali maggiori costi saranno appunto in parte compensati dairisparmi sul carburante, sulla manutenzione e sull’affidabilità dellemacchine, ma l’esborso potrebbe comunque sensibile (anche se pienamentegiustificato visto che CAT ha investito, circa 7,5 miliardi di dollariper lo sviluppo dei motori). E lo Step IV si presenta ancora più impegnativo.Larticolo è tratto da Constraction frutto della collaborazione fra gowem e il Gruppo Sole24ore. Sfoglia il numero completo a questo link!