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Jun 22, 2023

トラクターメーカーはさらなる排出規制に取り組む

Oggigiorno gran parte dei costi di sviluppo dei nuovi trattori sono legati al motore.

最近の新しいトラクターの開発コストの多くは、エンジンの排出ガスに関係しています。 それもすぐに終わるでしょうか？ おそらくそうではない、とピーター・ヒルは言う。

トラクターエンジンの排気ガスの取り締まりが終点に達したと誰もが思ったそのとき、粒子状物質の排出をさらに厳しくするためのさらなるステップへの新たな提案がもたらされました。

現在の欧州のステージ IV および米国の Tier 4 最終規制では、粒子状物質またはすす (油や酸の残留物で覆われた炭素の小さな粒子) は質量によって決定される制限の対象となり、EU からは驚くべき 99% 削減されています。ステージ I / US Tier 1 レベル。

関連項目: 最新のトラクター排出ガス規制は 2020 年まで適用されます

しかし、これまで計画されていなかったステージVステップに関するEUの提案は、質量だけでなく排出される粒子の数にも制限を設けることで、超微粒子の排出をターゲットにする予定である。

新しい規則の主張は、最も微細な粒子が人間の健康に最も有害であると考えられているということです。

もし可決されれば、新しい規制は3年間かけてさまざまなトラクター出力レベルに段階的に導入される可能性が高く、おそらく現在一般的に使用されているより強力なエンジンで2019年1月から開始されることになる。

これは、ディーゼル排出制御の初期の段階が導入された方法であり、エンジンや農用車両（トラクター、テレハンドラー、ホイールローダー、コンバインなど）のメーカーが解決策を見つけ、必要な設置変更を準備してから導入する時間を与えることができます。それらを生産プロセスに導入します。

珍しいことに、EU は現在、この新たな措置について単独で取り組んでいます。 以前の排出規制は大西洋全域でほぼ一致しているにもかかわらず、米国環境保護庁はステージ V 措置を採用する兆候を示していない。

1 つわかっていることは、質量ではなく数で定義される EU 提案の微粒子制限を満たす唯一の方法は、排気システムにフィルターを使用することです。

健康に悪影響を与える汚染物質を除去するためのこれまでの手順では、エンジン メーカーはさまざまなソリューションを採用してきました。カミンズ、ディア、パーキンスのような一部の企業は、排出ガス浄化プロセスの初期段階で濾過ルートを選択し、その後、クボタ、ゼトールなどが濾過ルートの使用に加わりました。現在の Euro Stage IV / US Tier 4 Final ルールを満たすディーゼル パティキュレート フィルター (DPF)。

Deutz エンジン用に製造された DPF アセンブリ

DPF が必要になる理由の 1 つは、これらのメーカーのエンジンには窒素酸化物 (NOx) の生成を制限する手段としてピーク燃焼温度を下げる排気ガス再循環 (EGR) が搭載されているためですが、その結果、煤の発生が増加します。

対照的に、Agco Power、FPT Industrial、JCB Power Systems、MTU は、排気後処理として選択触媒還元 (SCR) システムによる尿素噴射を選択した企業の 1 つです。

これによりランニングコストが増加し、オペレーターはディーゼルだけでなく AdBlue リザーバーを補充する必要がありますが、SCR には、可能な限り「クリーンな」燃焼プロセスを生成するためにエンジンのチューニングが解放されるという魅力があります。 これにより、すすが最小限に抑えられ、DPF の必要性が回避され、DPF が車両の動作や場合によっては車両の整備に与える潜在的な影響が回避されます。

それでも、現在DPFを使用していないエンジンは、提案されているユーロステージVを満たすために何らかの微粒子濾過が必要になるとFPT Industrialが認めており、必要に応じて粒子フィルターがSCR触媒の一部を置き換えることになると述べています。次世代HI-eSCRシステム。

一方、パーキンスは、DPF技術の早期採用者としての経験を強調し、その低温再生システム（フィルタ材から蓄積した堆積物を定期的に除去する）は、オペレータには「見えない」ままでステージVエンジンに適用できると自信を持っている。機械のデューティサイクルや作業負荷を妨げることなく、

DPF は煤粒子を捕捉するセラミック ハニカムで構成されており、エンジンが正常に呼吸し続けるためには煤粒子を除去する必要があります。

McCormick X50M の Perkins 854E エンジンには低温再生機能があり、作業負荷によって発生する排気熱が不十分な場合にアクティブ システムが開始されます。

ここで鍵となるのは車両の作業サイクルです。トラクターやその他の車両が一定期間高負荷で動作すると、蓄積した粒子状物質が酸化、つまり焼き尽くされるのに十分な排気ガス温度が発生します。

しかし、より軽い作業や頻繁な停止/始動作業では、必要な温度または十分な期間にわたって必要な温度を生成する可能性は低いです。

ディーゼル微粒子フィルターの目詰まりは、負荷サイクルの違いにより、農業用トラクターよりも建設や建築プラントの方がはるかに大きな問題であるようです。

JCB は DPF の交換サービスを提供していますが、ウィルトシャー州の Reeds Construction and Engineering は、乗用車、バン、レンタル工場、そして場合によってはトラクターから DPF を洗浄する需要があるため、専門の機器を設置しました。 目詰まりしたフィルターの堆積物を最大 98% 除去すると主張しています。

アクティブ再生は、軽負荷サイクルにさらされる農業機械に提供されるソリューションであることがほとんどです。 アクティブな再生システムがない場合、唯一の解決策は、ドラフト作業機または PTO に要求の厳しいものを使用してトラクターを懸命に動作させることです。

アクティブプロセスでは、燃焼下流のエンジンシリンダーまたは排気システムに少量の燃料を噴射して、蓄積した煤を燃焼させるのに十分な温度のガスを加熱します。

通常、エンジンが事前に設定された回転制限を超えて回転しているときに自動的に開始され、プロセス中にオペレーターがスロットルをアイドリングに設定すると、再生が完了するまで通常よりも高いアイドリング速度が維持されます。

ほとんどの場合、オペレータは、それを示す計器パネルのライトに気づく以外に、アクティブな再生が行われていることには気づきません。このプロセスには、システムと煤の負荷に応じて通常 8 ～ 12 分または 15 ～ 20 分かかります。

プロセスを延期することは可能であり、その時点で車両が火災の危険がある場所にあった場合に必要と考えられる安全策です。

ただし、過度の背圧による損傷を防ぐために最終的にエンジンが停止するため、「キャンセル」スイッチを押し続けることはお勧めできません。 その場合には、ディーラーの技術者がサービスツールを使用して介入する必要があります。

必要に応じて再生を許可すること以外に、DPF を使用するための鍵は、燃料の清浄度と品質に関するオペレーターマニュアルのガイドラインに従うことである、と John Deere サービススタッフは言います。つまり、低硫黄燃料のみを使用し、燃料に悪影響を与える可能性のあるオイル汚染や添加剤を使用しないことです。燃焼効率。

John Deere エンジン用の DOC と DPF を組み合わせたハウジング

良い点としては、ジョン ディアはエンジンの DPF をサービス項目としてみなしなくなりました。定期的な灰の除去はもともとサービス ルーチンの一部として含まれていましたが、ほとんどの場合、これは不要であることがわかりました。 最終的には、DPF は 10,000 時間程度で交換する必要があると予想されます。

ただし、DPF を装備したクボタ、パーキンス、ゼトール エンジンのサービス スケジュールには灰の除去が含まれています。 Zetor は 12 か月または 500 時間の間隔を指定していますが、アクティブ再生機能を備えた DPF を使用するクボタは DPF 洗浄の間隔を 3000 時間としています。

これは、ディーラーまたは専門のサービス代理店によって処理されるのが最適なプロセスであり、YouTube で明らかないくつかの例とは異なり、セラミック フィルターを硬い表面にぶつけたり、水で洗い流したりする必要はありません。

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