Main Content

Nowa norma dotycząca emisji spalin – nowa technologia silników

Historia norm dotyczących emisji spalin

Już w latach 60-tych XX w. w Kalifornii określono pierwsze normy dotyczące emisji spalin dla ruchu drogowego i ok.10 lat później także we Wspólnocie Europejskiej zaczęły obowiązywać jednolite przepisy dotyczące emisji spalin dla samochodów osobowych. Od tego czasu dużo zmieniło się w tym zakresie i dopuszczalne wartości graniczne emisji spalin dla różnych rodzajów pojazdów zostały jeszcze bardziej ograniczone przez prawo – nie tylko przemysł samochodowy musiał dostosować się do tych zmian i odpowiednio dopasować swoje produkty.

Od 1990 r. istnieją w Europie konkretne przepisy dotyczące emisji spalin dla niedrogowych i mobilnych maszyn roboczych. Pięcioczęściowy plan krokowy przepisów przewiduje stopniowe ograniczanie emisji spalin silników dla różnych klas wydajności. Stopnie ograniczenia emisji spalin określane są w Europie jako etapy lub poziomy (I, II, III A, III B, IV) a w USA jako „Tier" (1, 2, 3, 4 interim i 4 final). Każdy poziom zaleca maksymalną dopuszczalną wartość graniczną następujących substancji szkodliwych:

  • tlenek azotu (NOx),
  • tlenek węgla (CO),
  • węglowodór (HC),
  • pył/cząstki sadzy (PM).

Krok po kroku do lepszych wartości emisji spalin

W ostatnich latach w firmie Weidemann zakończyliśmy już pomyślnie poziomy I do III A dotyczące ograniczenia substancji szkodliwych. Jednak na poziomach III B i IV (Tier 4 interim i Tier 4 final) trzeba spełnić nowe, zaostrzone wartości graniczne. Wprowadzenie poziomu III B rozpoczęło się już w styczniu 2011 r. i dotyczyło najpierw maszyn o mocy 130 do 560 kW. Od stycznia 2012 r. poziom ten obowiązuje także dla maszyn o mocy od 56 do 130 kW i zaleca maksymalne emisje NOx o wartości 3,3 g/kWh oraz maksymalną ilość cząstek o wartości 0,025 g/kWh. W styczniu 2014 roku miało miejsce poszerzenie poziomu III B także dla maszyn o mocy od 37 do 56 kW, który w tych klasach mocy zaleca maksymalne emisje HC + NOx na poziomie 4,7 g/kWh oraz maksymalną ilość cząstek na poziomie 0,025 g/kWh. Jedynie dla silników o mocy ≤ 37 kW obowiązuje nadal poziom III A – dalsze zmiany techniczne nie są tutaj obecnie wymagane.

Aby spełnić nowe wartości graniczne etapu III B a później etapu IV, maszyny muszą być wyposażone w technologię czyszczącą i ograniczającą substancje szkodliwe, co jest dużym wyzwaniem zarówno dla producentów silników, jak i maszyn, ponieważ technologia silników i układ wydechowy wymagają ogromnych zmian. Ponieważ producenci oczywiście nie mogą w krótkim czasie zrealizować tego rodzaju głębokich zmian, ustawodawca przyznał okresy przejściowe, które dają producentom określony czas na elastyczne działanie. Konkretnie oznacza to, że np. już wyprodukowane silniki łożyskowe, które spełniają starą normę emisji spalin III A, mogą być jeszcze wbudowywane i sprzedawane na rynku przez kolejne dwa lata.

Mniej spalin, więcej wydajności

Dostosowanie maszyn do poziomu III B wymaga poza integracją oczyszczania spalin w postaci filtrów cząsteczek, także dodatkowej optymalizacji wydajności chłodzenia. Osiągnęliśmy to dzięki chłodzonemu układowi recyrkulacji spalin. Pozytywnym skutkiem ubocznym jest to, że nowe komponenty nie tylko przyczyniają się do ograniczenia emisji spalin, lecz również do tego, że w dalszym stopniu można poprawić wydajność maszyn oraz obniżyć zużycie paliwa o ok. 5 % – to argumenty, które przekonują! Zastosowany filtr ceramiczny, który odfiltrowuje większość szkodliwych cząsteczek sadzy, regeneruje się poprzez całkowicie automatyczne spalanie osadzonych cząsteczek podczas eksploatacji – bez ograniczeń dla ludzi i maszyny.

Te zmiany w technologii silników i w układzie wydechowym sprawiają, że konieczna jest integracja dodatkowych komponentów. Oprócz silnika są teraz konieczne także komponenty do czyszczenia spalin i dodatkowe urządzenia chłodzące. Powodują, że w komorze silnikowej potrzeba więcej miejsca. Na zewnątrz widoczne jest to w maszynach Weidemann w postaci naszej nowej, dynamicznej konstrukcji maski silnika.

Przyszłość emisji spalin

Przyszłość norm dotyczących emisji spalin stoi jeszcze pod znakiem zapytania. Pewne jest, że po poziomie III B dla klasy mocy od 56 kW nastąpi poziom IV (Tier 4 final) i to już od października 2014 r. Również wtedy obowiązywać będą odpowiednie okresy przejściowe tak, że silniki III B będzie można nadal sprzedawać przez kolejne dwa lata. Poza tym obowiązują następujące przepisy: wartości graniczne emisji zostaną jeszcze raz obniżone w trakcie poziomu IV, na przykład emisje NOx należy w porównaniu z poprzednim poziomem obniżyć o kolejne ok. 80 %. Te wysokie wymagania pod względem oczyszczania spalin stawiane projektantom silników i maszyn będą więc nadal obowiązywały. Firma Weidemann trzyma rękę na pulsie, zawsze starając się projektować maszyny, które sprawiają, że codzienna praca staje się łatwiejsza i przyjemniejsza i jednocześnie chroni środowisko.


Silniki spełniające normę emisji poziomu III B wbudowane są w następujących maszynach: