Ulempen for de fleste anleggsmaskiner sammenlignet med biler med hensyn til kjøling (NOx), er at radiatorene befinner seg i hekken og ikke får ”gratis” kjøling fra kjørehastighet/luftstrøm.
Ulempen for de fleste anleggsmaskiner sammenlignet med biler med hensyn til kjøling (NOx), er at radiatorene befinner seg i hekken og ikke får ”gratis” kjøling fra kjørehastighet/luftstrøm.

Maskinprodusentenes "clean diesel"-utfordring

Noen av dem som kjenner til avgassnormene både for bil og maskin, har kanskje stilt seg spørsmålet: "Hvorfor dette oppstyret fra maskinprodusentene rundt Stage IIIB og Stage IV? Lastebil- og bussmotorene har jo klart disse kravene for lenge siden." Men det fins gode grunner til "oppstyret".

En vesentlig grunn til at anleggsmaskinene "ligger etter" er å finne i driftsforholdene og konstruksjon å gjøre, og det har først og fremst med kjøling å gjøre fordi forbrenningstemperaturen er avgjørende for NOx-utslippet. En "veigående" dieselmotor får mye gratis kjøling ved hjelp av luftstrømmen gjennom kjølevæske-radiatoren, intercooleren og langs motoren. For å oppnå den samme kjøleeffekten må anleggsmaskinene bruke elektrisk eller hydraulisk drevne vifter som begge stjeler kraft og drivstoff. Men dette alene holder ikke for å tilfredsstille Stage IV-kravet. Det meste av teknologien som anvendes i lastebiler og busser, må også tas i bruk av anleggsmaskinene. I mange maskintyper oppstår også et plassproblem, ikke bare i forbindelse med vifte og radiator, men for EGR-kjøler, katalysatorer og filtre.

At lastebilene har gått foran og sørget for utvikling av teknologi, betyr på en måte at anleggsmakinene går til dekket bord, men det er helt teoretisk. De kan ikke uten videre forsyne seg med komponenter fra lastebilmotorene, skru dem fast og kjøre avgårde som Stage IV-maskiner.

Motorteknologien

De fleste motorprodusentene har publisert analyser og forklaringer på hva de kan gjøre, og hva de vil gjøre, med henblikk på Stage IV (2014). Av disse analysene har vi festet oss ved oversikten fra Cummins, uten å erklære den som den beste. At Cummins er amerikansk, er ikke uvesentlig i denne sammenhengen, for de amerikanske motorprodusentene måtte begynne utviklingen av renere motorer tidligere enn andre steder på kloden på grunn av de strenge California-kravene.

Ifølge Cummins stilles følgende krav til dieselmotorer i anleggmaskiner som skal overleve Stage IV:

1. Optimert forbrenning

2. Høytrykks CR-innsprøytning

3. Variabel turbo-geometri

4. Filtrert bunnpanne-utlufting

5. Nedkjølt "eksosresirkulering" (EGR)

6. Elektronisk styring/kontroll

7. Filtrert innsugsluft

Når det gjelder etterbehandling av avgassen, er det snakk om flere metoder, hvis nødvendig i samarbeid:

1. Katalytisk partikkelfilter (DPF)

2. Diesel oksydasjons-katalysator (DOC)

3. SCR-katalysator/Urea/AdBlue

4. NOx-absorbere

For mange er dette stort sett kjente toner. Imidlertid avhenger mye av hvordan man gjør "tingene" i praksis. Produsentene, inkludert Cummins, vil fremheve sin egen fordelaktighet, og her skal vi la Cummins gjøre det til en viss grad i og med at denne motorprodusenten er meget representativ både "off-highway" og "on-highway".

Godt rustet

To sider ved Cummins-teknologien er velkjent for mange, men fortsatt nevneverdig. Det gjelder først innsprøytningen. @%:La oss først huske at avgasskravene har fremtvunget en imponerende utvikling av drivstoffinnsprøytningen, og i USA ble den elektronisk styrte enhetsinjektoren ("pumpedysa") tatt i bruk fra midt på 1980-tallet, 8-9 år før den kom til Europa med Volvo FH12 i 1993. Det var et stort fremskritt i forhold til rekke- eller rotasjonspumpe, og maks. innsprøytningstrykk på 1800 bar var nærmest skremmende. Skeptikere mente sjåføren satt med en ueksplodert atombombe under seg.

Enhetsinjektoren har sin begrensning når det gjelder oppdeling av innsprøytningsmengden, og for å si det kort, idag har common rail-systemet overtatt fordi det er lett å styre elektronisk og kan "hakke opp" en innsprøytningsmengde i et variabelt antall mikrodoser i tillegg til hovedinnsprøytningen.

Cummins våknet tidlig

Cummins så åpenbart tidlig hva som måtte til for å tilfredsstille de kommende avgasskravene og etablerte et selskap sammen med Scania for utvikling av høytrykks innsprøytningssystem. Først kom en spesiell enhetsinjektor (HPI), og deretter kom common rail-systemet (Cummins HPCR) som Scania døpte XPi (Extra-high Pressure Injection). Dette systemet har hittil hatt verdensrekord i maks. innsprøytningstrykk på hele 2400 bar.

Den andre siden i relasjon Cummins-teknologien som er spesiell, er det faktum at Cummins eier sin egen turboleverandør, Holset i Huddersfield, som er en av de store i verden. Eierforhold har vart siden 1973, men det har vært tilnærmet hemmelig, antagelig av markedshensyn. Men i 2006 ble det forandret ved dannelsen av Cummins Turbo Technologies.

Cummins/Holsets "svar" på de strengeste avgasskravene er en patentert, elektronisk styrt, variabel turbo. Det spesielle ved denne turboen er at den ikke har vribare skovler slik andre variable turboer har hatt og har. I stedet varieres turbotrykket ved å variere inngangsportens tverrsnitt.

Å finjustere innsprøytningssystem, motoregenskaper og turbolading slik at de passer og jobber optimalt sammen, hevder Cummins er lettere når alt sammen konstrueres og produseres i eget hus. Å styre alle elektroniske funksjoner, som motor/innsprøytning, EGR, turbo og transmisjon i et CANbus-system slik at alle funksjonene er optimalt tilpasset hverandre ("snakker med hverandre") under alle arbeidsforhold og belastninger, er målet for alle dagens konstruktører av anleggsmaskiner. De fleste vil klare dette mer og mindre bra, men bra nok for kravene i Stage IV. Men skal man tro hva Cummins sier om seg selv, er det ikke mange som klarer det bedre enn Cummins.

Krav til drivstoffet

For maskinprodusentene fins grenser for hva som er mulig. Å tilfredsstille Stage IIIB og Stage IV er vanskelig eller umulig med svovelholdig diesel.

ULSD står for Ultra-low Sulfur Diesel, det vil si 15 ppm svovelgehalt. Grunnen er at mye av rense-utstyret vil være mindre effektivt ved bruk av diesel med høyere svovelinnhold og som gir for stor produksjon av sulfater. I Europa skal dette ikke være noe problem ettersom ULSD ble innført i god tid før Stage IIIB (2011).

 

Forsiden nå