motores: evolución moderna · para la mayoría de los tipos de vehí-culos, incluyendo...

En 2011 comienza para los fa-bricantes de motores agríco-las un nuevo nivel de emisio-

nes, el Tier 4 (o fase 4). Los fabri-cantes se ven obligados a optar poruna o varias soluciones para ir aco-metiendo las diferentes exigencias,en 2014 habrá una nueva legisla-ción, ¿hasta cuándo?

Pasado, presente yfuturo

En 1970, la entonces ComunidadEconómica Europea decidió unificartodas las normativas de emisionesde los países miembros. Esta nor-mativa, que se refleja en las directi-vas 70/156/CEE y 70/220/CEE dela Comisión Europea, ha sido objetode un gran número de modificacio-nes y actualizaciones, con el objetivode incrementar sus exigencias yadaptarse al continuo progreso de latécnica y del mercado.

Sus cada vez más restrictivas exi-gencias han marcado en gran medi-da la evolución del motor diésel du-rante los últimos años.

La normativa

Actualmente, las emisiones de óxi-do de nitrógeno (NOx), hidrocarbu-

ros (HC), monóxido de carbono(CO) y partículas están reguladaspara la mayoría de los tipos de vehí-culos, incluyendo automóviles, ca-miones, trenes, tractores y máqui-nas similares (se excluyen los barcosde navegación marítima y los avio-nes). Para cada tipo de vehículo seaplican normas diferentes.

El cumplimiento se determinacontrolando el funcionamiento delmotor en un ciclo de ensayos nor-malizado. Los vehículos nuevos no

Motores: evolución moderna[ NUEVO NIVEL DE EMISIONES CONTAMINANTES: FASE 4 ]

[Normativa ]

Los alcaldes de las grandesciudades han restringido ose están planteandorestringir la circulación porel centro de las ciudades.Los motores de combustióninterna son contaminantes ylos motores de gasoil no sonexcepción. Los gruposecologistas se oponen al usodesmedido de lamotorización para evitar elaumento de los gases de“efecto invernadero”. Elpueblo se conciencia delcambio climático. ¿Y losagricultores, qué puedenhacer?, en referencia a losmotores algo hay que decir,si bien es verdad que lasemisiones de las máquinasagrícolas son relativamentepequeñas, comparadas conlas de los vehículosindustriales y deautomoción.

Agricultura Febrero 10I96

Helio CatalánDr. Ingeniero Agrónomo

Aclarando fechasy normativasEn primer lugar, la normativa

en los motores de vehículos ex-

tra-viarios va con algunos años

de retraso respecto a la de ve-

hículos de “carretera”.

En segundo lugar, se debe con-

siderar que las tablas para tu-

rismos son diferentes y además

no comparables con las refe-

rentes a camiones, autobuses o

tractores. En el caso de turis-

mos, las normas se definen en

g/km, para el resto se definen

según la potencia del motor en

g/kWh.

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nuevo agric 2 FEB 10 2/2/10 19:28 Página 96

conformes tienen prohibida su ventaen la Unión Europea, pero las nor-mas nuevas no son aplicables a losvehículos que ya están en circula-ción.

Existen dos legislaciones de emisio-nes, una en Estados Unidos y otrapara Europa. Los norteamericanosvan con la denominación “Tier”mientras que los europeos con deno-minación “Fase” (Ver Tablas 1 y 2).

Los contaminadores y los contaminantes

La lucha contra las emisiones con-taminantes de los motores diésel secentra principalmente en la reduc-ción de óxidos de nitrógeno (NOx),partículas sólidas y monóxido de car-bono (CO).

Los NOx se generan durante la com-bustión y se forman en los cilindrosdel motor a temperaturas cercanas alos 2500 ºC (el nitrógeno se oxida).Si el nitrógeno en su estado molecu-lar no supone ningún peligro para losseres vivos (se trata de un gas inerte)no ocurre lo mismo cuando se oxida.Entonces el “león dormido” despiertay resulta muy activo.

La solución de bajar la temperaturade combustión reduciría la emisiónde NO pero no se realizaría una bue-na combustión con lo que se perderíaeficiencia.

Respecto a las partículas (hollín),cabe destacar que son perceptiblespor el denso humo negro tras una

Febrero 10 AgriculturaI 97

¿Contamina más el motor diésel o el motor Otto (gasolina)?

El diésel tiene mucha menos res-

ponsabilidad en la contaminación

ambiental de la que se le imputa

(debido, normalmente, a que su

contaminación se ve más por la

emisión de humo negro). Referente

a los niveles de emisión de CO2 de

un diésel, éstos son más bajos que

en un gasolina de igual potencia.

En los motores diésel, el princi-

pal componente nocivo son las

partículas sólidas (C+) con una

proporción superior al de gaso-

lina (60% - 80%). Los óxidos de

azufre (SOx) se añaden a las

emisiones de los motores diésel

debido al contenido de azufre en

los gasóleos.

Tabla 1: Fecha máxima de entrada de normativa emisiones UE y EE.UU. (Fuente Valtra)

Potencia (kW) 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

130-560

Fase III A(Tier 3)

75-130Fase III B (Tier4 int) Fase IV

56-75

37-56

19-37

Tabla 2: Límites g/kWh para vehículos diésel agrícolas (> 130 kW) en la UE(CO: Monóxido de Carbono; HC: Hidrocarburos; NOx: Óxidos denitrógeno (NO y NO2)

CO HC NOx Partículas

Euro IIIA 3.50 4,0 (HC + NOx) 0.20

Euro IIIB 3.50 0,19 2,0 0.025

Euro IV 3.50 0,19 0,4 0.025

Comparativa de emisiones en los gases de escape producidospor motores gasolina y diésel:

CO (%) HC (%) Hollín NOx (%) SOx (%)

Gasolina 6 0,4 0,05 0,45 0,007

Diésel 0,2 0,04 0,3 0,35 0,04

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Gráfico 1: Límites de emisiones fuera de carretera en la UE (>130kW)(Fuente: AGCO). (UE: Unión Europea; “Stage” tiene el mismo significado que Fase)

Actualmente, las emisiones deóxido de nitrógeno,hidrocarburos, monóxido decarbono y partículas estánreguladas para la mayoría delos tipos de vehículos,aplicándose normas diferentespara cada uno

[


[Normativa ]


aceleración o cuando se trabaja aplena carga. El principal peligro del“hollín”, smog o niebla sucia, es quetienden a depositarse sobre el tejidopulmonar cuando son inhaladas.

¿Las emisiones nocivas de un mo-tor diésel (los gases CO, HC, NOx yC+) se podrán lograr transformar enCO2 y H2O (lo que sería una solu-ción)?, ¿con las nuevas disposicionesen el diseño de motores se podrá lle-gar a esa ideal solución?, ¿sería in-

cluso posible, con la tecnología ac-tual, llegar a purificar el aire con mo-tores diésel?; parece una contradic-ción pero ya casi no lo es. Es posible,según los niveles que se pretenden al-canzar, que el motor de aspiración delos modernos motores esté más im-puro que el correspondiente a los ga-ses de escape, ¿pero si todo este “má-gico mundo” se puede lograr, a quéprecio y de qué forma?

Caminos posibles

• En primer lugar, el fabricanteha pensado y sigue pensando paramejorar, en atacar el problema en suorigen (estado técnico del motor y sucorrecta regulación), mejorando elmotor durante la combustión en el ci-lindro. Para ello se recurren a dife-rentes soluciones:

- Mayores presiones de inyección(conducto común y bomba-inyec-tor).- Utilización de bloques de fundi-ción vermicular.- Elección del punto de inyección (sise retrasa la inyección, bajan losNOx pero aumentan los HC).- Nuevas técnicas de inyección múl-tiple.- Cámaras de combustión con in-yección indirecta suelen producirmenos NOx.

- Turbos de geometría variable.- Regulación con sonda lambda.- Mejorando la calidad del combus-tible; utilización de biocombusti-bles.

• En segundo lugar, existen solu-ciones para la postcombustión queactúan sobre los gases de escape (re-circulándolos o neutralizándolos), re-curriendo al tratamiento térmico delos gases expulsados (mediante in-yección de aire en el escape, filtros departículas o tratamientos catalíticos).

No todo está tan claro y los defen-sores de unas tecnologías son detrac-tores de otras, por ejemplo, actual-mente, existe debate sobre si la apa-rición de los modernos sistemas deinyección de alta presión suponen unalivio o un agravamiento de este pro-blema.

En cualquier caso, se observa que siel camino escogido es subir la tempe-ratura de combustión para optimizarla misma, se acarrea la reducción delconsumo de combustible, la reduc-ción de la emisión de CO2 y de partí-culas, pero, como contramedida, seaumenta el NOx. No parece, pues, uncamino acertado.

• El último camino es el del in-tento de reducir los NOx sin aumen-tar el consumo ni la emisión de CO2 yhollín. Las soluciones encontradaspor los fabricantes pasan por dos ca-minos diferentes y, que al parecer demuchos técnicos y aunque sea duroreconocerlo, ambas pueden implicarciertos sacrificios en cuanto a poten-cia y prestaciones. Los dos caminoselegidos son:

• Reducción catalítica selectiva queson procesos de tratamiento de losgases de escape con catalizadoresSCR, filtros de partículas y de NOx(óxidos de nitrógeno), inyección deurea.

Gráfico 2: Legislación de emisiones Tier IV (Fuente AGCO)

Existen dos legislaciones deemisiones, una en EstadosUnidos, con la denominación“Tier” y otra en Europa,denominada “Fase”

Motor John Deere con EGR”

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• Recirculación de gases de escape(EGR) pasando una parte de los ga-ses de escape (previamente enfria-dos) al interior de los cilindros.

Reducción catalíticaselectiva (SCR)

Consiste en convertir los NOx ennitrógeno (N2) inocuo y vapor deagua a través de una reacción catalí-tica. Con un catalizador adecuado(acelerador de la reacción) es posi-ble. La tecnología para realizar el“milagro” se denomina SCR y la pro-voca una sustancia llamada carbonil-diamida o urea y está siendo ya utili-zada por autobuses, camiones, algu-nos coches y, por supuesto, tracto-res. El primer coche de serie que in-corporó la tecnología fue un MazdaCX-7, pero, anteriormente, fabrican-tes de camiones y autobuses comoMercedes Benz, Iveco, DAF, RenaultTrucs, Volvo y también de tractores,como el grupo AGCO, optaron poresta tecnología.

La reacción química

En realidad, la reacción “milagro-sa” no es nueva, en el siglo XVIII yase conocía. Si se mezclan los gasesde escape de un diésel con una solu-ción acuosa de urea en presencia deun catalizador, como es la zeolita oel vanadio, se obtiene vapor de aguay N2.

Eliminar los óxidos de nitrógeno delos gases de escape implica separarlos átomos de nitrógeno y oxígeno,obteniendo como productos de la re-acción N2 y O2.

La transformación de los NOx enN2 y O2 se realiza en dos fases. En laprimera el NO se oxida, con la ayudade un catalizador, a NO2. A su vez, elNO2 queda retenido en el filtro quecontiene un óxido de metal alcalino-térreo (por ejemplo, el bario) y enausencia de O2 se reducen hasta N2.

Algunas fuentes hablan que el uso

del combustible para eliminar el O2implica un aumento del consumo quese cifra por debajo del 1%; otros fa-bricantes, garantes de la tecnologíaSCR, incluso hablan de ahorro decombustible en torno al 3 %.

El lugar del “milagro”

La urea se convierte en amoniaco yreacciona con los NOx en el cataliza-dor, situado entre el colector de esca-pe y el silencioso (se utiliza un con-vertidor catalítico que forma partedel sistema de escape del vehículo).

La tecnología SCR requiere un su-ministro continuo de solución acuosade urea (al 32,5%) como agente re-ductor.

Con el tiempo se debe proceder a lalimpieza que, en general, se hace deforma periódica y automática duran-te el funcionamiento normal del mo-tor. Esto se consigue provocando laoxidación espontánea de las partícu-las retenidas aumentando la tempe-ratura de los gases de escape, gene-ralmente mediante una pequeña pos-tinyección de combustible durante lacarrera de expansión. Para asegurarla integridad del sistema de escape serecurre a provocar la reacción a tem-peraturas “bajas”, para ello se recu-bren las caras internas del filtro conun catalizador químico. El converti-dor catalítico o catalizador se basa enel empleo de metales como el platino(Pt), el paladio (Pd) y el rodio (Rh)para dar lugar a las reacciones de oxi-dación y reducción necesarias paraque se produzca la conversión.

La forma exterior del catalizadorpuede asimilarse a un silenciador,

además suele ocupar el lugar del pri-mer silenciador en el conjunto del es-cape. En su interior se localiza el blo-que del catalizador, tipo monolito,que puede ser de material cerámico ometálico.

Los catalizadores para motores dié-sel permiten controlar las emisionesnocivas mediante las conversionesquímicas referidas en los gases de es-cape, y garantizan la máxima efecti-vidad para neutralizar dichos ele-mentos tóxicos como son las partícu-las sólidas de hidrocarbonos (C+) y elmonóxido de carbono (CO). Los re-sultados obtenidos con estas trampasde NOx son buenos, alcanzando re-ducción del volumen de emisiones entorno al 90%.

AdBlue®

¿De dónde se obtiene la urea?, ¿es lamisma urea que la usada para abonar?

Cuando la tecnología SCR(inyección de urea concatalizador) se implementacon el filtro de partículas(CRT), algunas fuentes ladenominan SCRT

Autobús con depósitos de gasóleo yAdblue®

Esquema funcionamientotécnica SCR

[

[No

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tiva]


Dando respuesta a la segunda pre-gunta, se debe decir que la urea ferti-lizante es diferente en concentracióny pureza a la usada en el sistemaSCR.

La respuesta a la primera preguntaes que la compañía Fertiberia, tieneen el mercado ibérico o español elproducto Adblue® (Solución Acuosade Urea 32,5%) que se vende en dis-tintos formatos (bidón, IOL, IBC ygranel). En Europa, otras empresascomo Basf, SKW o Yara tambiénofrecen el producto.

AdBlue® es una marca registrada,protegida a nivel mundial y su dere-cho de uso debe adquirirse a travésde una licencia. El AdBlue® debecumplir unas especificaciones muyestrictas descritas según la normaDIN70070, debe mantenerse en unrango de temperatura de -11ºC a+30ºC, y con una duración de unaño.

Se estima que el consumo de Ad-Blue® representa un 5% del total con-sumo de gasoil, pero se debe insistirque la solución de urea no es un com-bustible, no se inyecta en el motor,sino en el circuito de escape despuésde la combustión. Es por esto que noestá sujeto a impuestos sobre consu-mo ni a cualquier otra regulación. Noes inflamable ni explosivo. No estáclasificado como materia peligrosa nipara las personas ni para el medioambiente.

Recirculación de gasesde escape (Exhaust GasRecirculation, EGR)

Desde hace años se habla de catali-zadores de tres vías, catalizadores deoxidación, sondas Lambda, válvulasEGR, etc. Como ya se ha comentado,uno de los efectos indeseados produ-cido en el interior delcilindro es la

oxidación del nitrógeno del aire. Conlas temperaturas existentes en el in-terior del cilindro, > 2500ºC, y parauna cantidad de combustible inyecta-do, se facilita la oxidación del nitró-geno.

Para los defensores de la tecnologíaEGR, la solución puede ser disminuirla temperatura máxima de combus-tión recirculando los gases de escaperefrigerados. Se recircula parte de losgases de escape (de un 5 a un 15%)nuevamente a la cámara de admi-sión. El volumen de gas recirculadoes proporcional a la potencia emplea-da y se regula en un venturi cuyaapertura se gestiona electrónicamen-te. Lo que se consigue es empeorar lamezcla consiguiendo una reducciónde las emisiones de óxido de nitróge-no en proporciones de un 60%

Fabricantes de camiones y autobu-ses como Man y Scania han elegidoesta tecnología (aunque también uti-lizan la tecnología SCR para sus mo-torizaciones más potentes); fabrican-

tes de tractores como John Deere yel grupo Same Deutz-Fahr optan

por esta tecnología.Existe, no obstante,

un efecto indeseableque es el aumento delas partículas en sus-pensión provocado portener una peor combus-tión, en otras palabras,

reconsigue mejorar lasemisiones del NOx pero se in-

crementan las de CO y partículas.Para reducirlo se opta por solucio-nes complementarias:

• Aumento de la presión de inyec-ción de combustible, mediante téc-nicas de inyección Common Rail.• Integración del turbocompresorde geometría variable (VGT) paracontrolar la emisión de humos enaceleración.• Modificación de la cámara decombustión para optimizar la mez-cla aire-combustible.• Se requiere un catalizador de es-cape: cámara cerámica recubiertade sustancias químicas. El “elemen-to en la sombra” del sistema es unaunidad de control que cuantifica losparámetros (cantidad de combusti-ble, revoluciones de motor y masasde aire) para decidir el funciona-miento. El sistema EGR no debe nipuede entenderse sin el uso de cata-lizador y filtro de partículas.

La solución EGR tiene su princi-pal ventaja en no contar con aditi-vos adicionales ni costes extra añadi-dos. El mecanismo se implementacon una válvula mecánica con una

[Normativa ]


Sección Filtro partículas. 6090 John Deere

Esquema técnica EGR” (Fuente Scania)

Motor Scania


membrana que hace de by-pass en-tre los gases de escape y el colectorde admisión y se controla mediantela ECU. La válvula se denomina EGR(Recirculación de Gases de Escape) yse activa mediante una electroválvu-la gobernada por la ECU que regulalos tiempos y el flujo de gas (en otraspalabras, a la unidad de control no lebasta con abrir y cerrar la válvulaEGR, hace mucho más: sirve para sa-ber en qué momento, cuánto tiempoy el caudal de gases que recirculan).

Lo que dicen losfabricantes

A continuación se resumen las opi-niones que amablemente los fabri-cantes han decidido enviar a la redac-ción de Agricultura y que se han colo-cado según en el orden de llegada.

John Deere

Denomina a su estrategia Green Ef-ficiency para optimizar el consumode sus motores. Ha sido el primer fa-bricante de tractores que ha optadopor la tecnología EGR. Opta por latecnología EGR para cumplir lasemisiones IT4 (2011) y por supuestoes válido para la actual Tier III. Ofre-ce motores de 4,5; 6,8; 9,0 y 13,5 li-tros en la categoría de PowerTechPlus™ con tecnología de última ge-neración: Inyección electrónica, 4válvulas por cilindro, Common Rail,turbo de geometría variable (VGT),EGR y filtro de escape (catalizadorde oxidación más filtro de partículas)que los convierte en máximos expo-nentes de eficacia y rendimiento.

El sistema de filtro de escape está

pensado para que cuando elfiltro esté lleno, el propio sis-tema lo autoregenere y selimpie automáticamente.

El conjunto de solucionesadoptadas en el motor sonde forma resumida las si-guientes:

• Refrigeración del aire deadmisión: Además de redu-cir los NOx se mejora la du-rabilidad.• Soluciones en los cilindros:cámara de combustión y seg-mentos del pistón.

• Encendido por compresión depremezcla (PCI).

• Recirculación de los gases de es-cape.• Turbocompresores: Los emplea eltipo de válvula de descarga para evi-tar sobrealimentación a altas veloci-dades de giro o turbos del tipo degeometría variable que tienen unexcelente rendimiento a cualquierrégimen.• Sistemas de inyección de com-bustible: sistema de alta presiónCommon Rail; inyectores de uni-dad electrónica en grandes moto-res o inyectores mecánicos en lospequeños.

• Reguladores totalmente electró-nicos: sensores y unidades de con-trol que en cada momento garan-ticen la óptima proporción aire-combustible.

Massey Ferguson

Es defensor de la tecnología SCRporque es capaz de cumplir con el ni-vel de emisiones actual y futuro, sincomprometer la potencia ni los cos-tes operativos ni la productividad.Los motores con el sistema SCR nopresentarán problemas añadidos derefrigeración que disminuyan la vidadel motor. No se requieren sistemasde refrigerado adicional ni válvulasde recirculación. No se incrementa elconsumo al tener una mejor eficien-cia de combustible. En definitiva, se-gún su opinión, la tecnología SCR esla más económica, limpia y eleganterespuesta al desafío de la presente yfutura regulación sobre la emisión degases.

MF tiene el honor de ostentar el ré-cord por fabricar el primer tractordel mundo con un motor con tecno-logía SCR, el MF8690. Se trata de untractor de 370 CV y que Massey haquerido que sea su máximo exponen-te en potencia y en tecnología. Incor-

[No

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tiva]


Tabla tridimensional de punto defuncionamiento, gestión motor con EGR

[


[Normativa ]


pora un motor SisuDiésel Citius de8,4 litros con 4 válvulas por cilindro.

Resulta relevante que la principalrevista de maquinaria agrícola, quizádel mundo, Profi, haya realizadounas pruebas de consumo (power-mix) y que referencie al modelo MF8690 con motor SCR con unos resul-tados excelentes, otorgándole una“distinción incondicional” por su ba-jo consumo de diésel.

Valtra

Valtra, conjuntamente con AGCOSisu Power, han optado por la tecno-logía SCR para cumplir la normativade la Fase 3B (de hecho, para cum-plir los requisitos de la fase 3B sóloes necesario aumentar el porcentajedel aditivo AdBlue).

Para la Fase 4, al ser más exigente,se deberán combinar ambos méto-dos (SCR y EGR) con la adición delfiltro de partículas (FPD) y aumentarla presión de inyección hasta casi los2000 bar.

New Holland

Los ingenieros de New Holland co-nocen bien, y así los enumeran, losbeneficios o perjuicios de una u otratecnología, pero a día de hoy no quie-ren ofrecer una visión oficial. Los téc-nicos de motores todavía están inves-tigando la mejor opción para la nor-mativa futura (Tier 4 B, Tier 5...) quea día de hoy parece se deberá optar, sio si a montar reductores catalíticos.Lo que parece claro es que se optarápor la tecnología SCR en los modelosde más potencia, puesto que esta tec-nología es más cara que la EGR, y asíse ayuda a "amortiguar" el impac-to en el precio por ser lo trac-tores más potentes los máscaros.

La gran ventaja que tie-ne el grupo New Hollandes que cuentan con laexperiencia en vehí-culos pesados via-rios por ser fabri-cantes de motorespara camiones yautobuses (Fiat Po-wertrain Technolo-gies, Iveco) y la nor-mativa para éstos va por

delante en el tiempo respecto a losvehículos extraviarios.

Claas

La postura del grupo Claas es clara:como Claas no es fabricante de moto-res, confía en la tecnología de susproveedores. Resulta, por tanto, unaactitud inteligente. Su papel es seguirde cerca la evolución del mercado demotores y exigir a sus proveedoresque le den la mejor tecnología paracada cilindrada y rango de potencia.Además, la “no investigación en mo-tores” le permite gastar su presu-puesto en I+D+i para buscar máqui-nas lo más “ecológicas” posibles, en-tendiendo “ecología” como la maxi-mización del rendimiento con el mí-nimo de energía requerida.

Los proveedores de motores delgrupo son, Caterpillar, Mercedes, De-ere y Fiat.

• Caterpillar. Sirve motores que semontan en máquinas autopropulsa-das (Cosechadoras LEXION, TUCA-NO 480, DOMINATOR) y el tractorXERION, se inclina, de momento,

por filtros catalíticos, dejando sindefinir el futuro con los nuevos ni-veles de emisiones.• Mercedes. Es la marca de motoresque se montan en la picadora de fo-rraje JAGUAR y cosechadoras TU-CANO, se inclina, de momento, conválvula Wastegate para controlar lapresión del turbo y no sobrealimen-tar en exceso la mezcla aire/gasoil,y también, de forma electrónica, re-aliza dos inyecciones, una casi al ce-rrar la válvula de escape y la otracuando todavía no se ha cerrado laadmisión. Falta definir el futuro.• DPS (Deere Power Systems). Pro-veedor de motores para ser monta-dos en los tractores AXION yARION. Incorporan el sistema EGR(externo o interno).• FPT (Fiat Power Train). Provee-dor de motores para los nuevostractores ELIOS y NEXOS, que, demomento montan el sistema EGRinterno.

Fendt

El fabricante quiere destacar laelección de la línea seguida en sunueva serie 800 Vario. Se monta unmotor Deutz de 6060 cc con 6 cilin-dros y 4 válvulas, control electrónicoy con el sistema de reducción catalíti-ca selectiva (SCR). Al motor se le aco-pla un ventilador viscoso controladoelectrónicamente.

En definitiva, Fendt adopta la filo-sofía del grupo AGCO debido a quehan considerado la tecnología SCRóptima para cumplir las exigenciasTier IIIB y futuras. Su elección se ba-sa en los mismos pilares de decisiónargumentada por AGCO y que se re-sumen en:

• Reducción del consumo con res-pecto a los sistemas EGR (con-cretamente el 800 Vario ofrece

una cifra de consumo específi-co de 192 g/kWh).• La tecnología SCR es capaz

de conseguir un nivel de emi-siones más bajo que otra tec-nología gracias a la reacción

del amoniaco con los NOx pa-ra producir H20 y N2. El fabrican-te incorpora en los tractores serie800 Vario un tanque para la ureade 32 litros que es capaz para re-accionar con hasta 650 litros decombustible. Motor caterpillar en tractor Xerion

Los catalizadores paramotores diésel permitencontrolar las emisionesnocivas mediante lasconversiones químicasreferidas en los gases deescape y garantizan lamáxima efectividad paraneutralizar dichos elementostóxicos


[Normativa ]


En conclusiónNo es fácil obtener consenso entre

los fabricantes de las ventajas e in-

convenientes de uno u otro siste-

ma. Es normal, cada cual defiende

lo que considera mejor que a fin de

cuentas es lo que han diseñado sus

técnicos de motores.

Mis conclusiones, tras leer y escu-

char las opiniones de los fabrican-

tes que se han decidido a partici-

par en este artículo, son las si-

guientes:

Los fabricantes a favor delsistema SCR enumeranventajas de su sistema

Las ventajas del sistema SCR:• Una de las grandes ventajas del

sistema es que con la tecnología

SCR apenas se necesita hacer

cambios en el motor (los cambios

se producen en sistemas anexos).

• Los gases de escape pueden lle-

gar a ser más limpios: posibilidad

de desarrollo posterior para satis-

facer normas más severas.

• No influye en nada en los mante-

nimientos y el cambio de aceite.

• Parece que el sistema

SCR reduce

el consumo

de combus-

tible aproxi-

madamente un 5 %.

Las desventajas del sistemaEGR:• Con combustibles con alto con-

tenido en azufre el sistema de recir-

culación, EGR, puede tener más

riesgo de producir ácido sulfúrico.

• El sistema de EGR necesita una

válvula electrónica y un sistema de

refrigeración de los gases de esca-

pe (el motor requiere un incremento

aproximado del 20% en el tamaño

de los sistemas de refrigeración).

• Los componentes del EGR pue-

den tener una menor vida útil debi-

do a las condiciones de alta tem-

peratura en las que trabajan y, en

todo caso, requieren más espacio

para colocar mayor capacidad de

refrigeración.

• El turbocompresor de geometría

variable es un sistema caro y nece-

sita de una unidad electrónica que

puede dar problemas.

• La bajada de temperatura de

combustión afecta directamente al

rendimiento del motor.

Los fabricantes a favor delsistema EGR

Las ventajas del sistemaEGR:• La principal baza de estos

constructores es que si

consiguen cumplir el límite

de emisiones con el sistema

EGR, han alcanzado el objetivo de

forma más sencilla con una mecá-

nica compacta.

• Son motores de mayor rendi-

miento.

• Los motores EGR no tienen cos-

tes añadidos por la necesidad de

incorporar nuevos compartimen-

tos o depósitos.

• El sistema EGR no depende

de la temperatura como le

ocurre a la urea.

• No se tiene supeditación a la dispo-

nibilidad de elementos adicionales.

• Su tecnología elimina los riesgos

de corrosión. Existen algunas

fuentes que “acusan” al sistema

SCR de ser una tecnología muy

sensible a la existencia de azufre

en el gasóleo. El azufre puede de-

positarse en el convertido catalíti-

co afectando al funcionamiento.

Las desventajas del sistema SCR:• La tecnología SCR tiene el coste

continuado de la adicción de urea.

• Dificultades de repostaje de un

aditivo que no es común.

• Problemas con la duración del

aditivo: cristalización, evaporación,

cambios con las temperaturas ex-

tremas, etc.

• Sistema complicado: depósito

adicional, conductos, unidades de

control y sensores.

• Posibles confusiones al rellenar

depósitos.

• La urea puede implicar proble-

mas de corrosión.

¿Quién lleva razón?, seguramente

todos; con las exigencias actuales,

los dos sistemas demuestran su

validez. ¿Qué deparará el futuro?;

¿qué nuevas exigencias traerá?;

los fabricantes ya están tomando

posturas para la fase IV y IV B, y to-

davía hay comisiones de trabajo

que están definiendo la Fase VI,

¿optarán los fabricantes por com-

binar ambas técnicas?; ¿cuáles se-

rán los límites impuestos?, ¿se es-

tá yendo demasiado lejos? •

Tecnología SCR

Esquema técnico EGR (Fuente: Scania)


motores: evolución moderna · para la mayoría de los tipos de vehí-culos, incluyendo...

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