TECNOLOGÍA DE MOTORES

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UNA COMPAÑÍA QUE CRECE JUNTO CON LA SOCIEDADBobcat se enorgullece de sus innovaciones que dan forma al futuro. Durante décadas hemos abierto camino

mediante la implementación de estrategias para conseguir sistemas de producción más limpios, reducir las

emisiones de gases de efecto invernadero, diseñar productos más respetuosos con el medio ambiente y

actualizar continuamente nuestra gestión medioambiental. Los requisitos de protección del medio ambiente se

centran principalmente en las partículas (PM) y los óxidos de nitrógeno (NOx), ya que estos son los elementos

contaminantes más relevantes en los motores diésel.

• Los óxidos de nitrógeno (NOx) contribuyen a la formación de ozono en capas bajas, comúnmente conocido

como 'smog'

• Las partículas (PM) se componen de hollín o combustible sin usar en el escape (da al escape del motor sucio

su color negro)

La introducción de las normas de la Fase IV en 2014 nos ofrece otra oportunidad para proporcionar a nuestros

clientes productos de gran rendimiento, fiables y rentables que satisfagan sus necesidades diarias con un impacto

mínimo en la salud humana y en el medio ambiente.

EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES DE LOS MÁQUINAS MÓVILES NO DE CARRETERA

Desde 1999 se han aprobado una serie de normas sobre emisiones como parte de la Directiva europea 97/68/CE.

Desde entonces, la Comisión Europea ha perfeccionado y modificado la Directiva en varias Fases.

Cada una de las fases impone medidas más estrictas que la anterior para tratar varios elementos contaminantes.

La Fase IV ha entrado en vigor en 2014 y requiere la eliminación del NOx prácticamente completa.

¿QUÉ ES LA FASE IV?

Reducción de emisiones

Fase I (1999) - Fase IV (2014)

Partículas (PM) -

Óxidos de nitrógeno (NOx)

9.2

6.6

42

0.4

0.02

0.2

0.54

Fase I (1999)

Fase II (2002)Fase IIIA (2006)

Fase IIIB (2011)

Fase IV (2014)

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Se han desarrollado varias tecnologías diferentes para satisfacer los requisitos de emisiones más recientes: Sistema

de combustible HPCR (High-Pressure Common Rail, conducto común a alta presión), EGR (Exhaust Gas Recirculation,

recirculación de gases de escape), DOC (Diesel Oxidation Catalyst, catalizador de oxidación diésel), DPF (Diesel

Particulate Filter, filtro de partículas diésel) y SCR (Selective Catalytic Reduction, reducción catalítica selectiva). Bobcat

emplea una combinación de estas tecnologías en función del tipo de máquina y del motor que mejor se adapte a la

máquina.

TECNOLOGÍAS DE FASE IIIB Y FASE IV

En la tabla anterior se muestra la magnitud de la reducción en los niveles de emisiones desde la Fase I a la Fase IV actual:

POTENCIA DEL MOTOR P — 56 ≤ P ≤ 130 kWCO HC NOx PM

en g/kWh

Fase I (1999) 5,0 1,3 9,2 0,70Fase IV (2014) 5,0 0,19 0,4 0,025Reducción de emisiones (en %) desde la Fase I a la Fase IV 0% -85% -96% -96%

¿QUÉ HIZO BOBCAT PARA PASAR DE LA FASE I A LA FASE IV?Fase I: redujimos las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) de los motores diésel.

Fase II: nos centramos en la reducción de NOx, hidrocarburos (HC) y partículas (PM).

Fase III: logramos una importante reducción de las partículas y una mayor reducción de NOx.

Fase IV: redujimos considerablemente los niveles de NOx y seguimos reduciendo las partículas.

Como los valores de emisiones y las exigencias de cumplimiento varían según la potencia del motor, hemos

efectuado cambios de diverso alcance y tipo en nuestras máquinas. Sin embargo, se ha aplicado una serie de mejoras

fundamentales a nuestros equipos, incluidas la turbocompresión, la optimización del sistema de combustión del

motor y la utilización de sistemas de inyección de combustible de alta presión "Common Rail" (HPCR).

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SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE CONDUCTO COMÚN A ALTA PRESIÓN (HPCR)Un sistema de inyección de combustible

altamente eficiente es esencial para que el

motor diésel no contamine. El sistema HPCR

posee un diseño de inyección de combustible

avanzado que regula mejor la presión del

combustible y la secuencia de inyección.

El sistema HPCR se utiliza habitualmente

en motores Bobcat de gran potencia y su

tecnología de unidad de control del motor

(ECU) es decisiva a la hora de cumplir los

requisitos de las Fases IIIB y IV.

¿CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA HPCR?

Bomba de alta presión

Conducto común

Unidad de control del motor (ECU)El sistema HPCR se incorporó a algunas máquinas Bobcat en la Fase IIIA. Su sistema ECU es crítico para las futuras tecnologías de la Fase IIIB y de la Fase IV.

Presión del combustible

• La bomba de alta presión presuriza el combustible (1600-2400 bar)

• El sistema conducto común almacena el combustible presurizado

• Los inyectores suministran el combustible al motor

Regulación de la inyección

La ECU controla los inyectores para permitir múltiples inyecciones de combustible durante cada ciclo de combustión.

Las ventajas de una mejor combustión

La alta presión transforma el combustible en una vaporización extremadamente fina cuando sale de los inyectores. El

combustible se quema de forma más completa en esta forma, lo que conlleva:

• Menos gasto en combustible: como el combustible se quema mejor, el motor necesita menos para funcionar

• Escape más limpio: se emite menos combustible sin quemar por el tubo de escape

• Mejor rendimiento: las inyecciones múltiples durante cada ciclo de combustión aumentan la duración de la

combustión, con lo que se genera más energía y el motor desarrolla más potencia

• Más confort: la combustión más prolongada reduce la presión máxima en los cilindros de motor, lo que disminuye

los niveles de ruido del motor, haciendo el trabajo más cómodo

• El sistema HPCR también permite utilizar otras tecnologías, como el catalizador de oxidación diésel (DOC), el sistema

de reducción catalítica selectiva (SCR) y el filtro de partículas diésel (DPF)

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RECIRCULACIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE (EGR)

También conocido como CEGR (Cooled

Exhaust Gas Recirculation, recirculación de los

gases de escape refrigerados), este sistema

reduce los NOx mediante la recirculación de

los gases de escape de vuelta al motor. Esto

diluye la cantidad de oxígeno en la cámara

de combustión y reduce la temperatura

máxima de la combustión. Como resultado,

la formación de NOx se reduce pero la de

partículas aumenta. Por consiguiente, Bobcat

utiliza el sistema EGR en combinación con

otros sistemas postratamiento (DOC y/o

DPF) que son muy efectivos para reducir las

partículas, tal y como se muestra más abajo.

CATALIZADOR DE OXIDACIÓN DIÉSEL (DOC)El DOC es un catalizador especial que reacciona al contacto con los gases de escape. La

reacción transforma las emisiones de partículas en el escape en sustancias inocuas, como

agua y dióxido de carbono.

Características de DOC

• Tecnología básica del motor sin cambios

• Sin procedimientos especiales de servicio y mantenimiento

• Sin instrucciones especiales de funcionamiento

• Sin necesidad de aditivos

Características de EGR

• Tecnología básica del motor sin cambios

• Sin procedimientos especiales de servicio y mantenimiento

• Sin instrucciones especiales de funcionamiento

• Sin necesidad de aditivos

Gases de escape Toma de aire

Gas recirculado

Gas

es d

e es

cape

refr

iger

ados

y re

circ

ulad

os

Hidrocarburo

Óxido de nitrógeno

Partículas (PM)

Monóxido de carbono

Dióxido de carbono

Agua

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FILTRO DE PARTÍCULAS DIÉSEL (DPF)

Sistema de filtración del flujo a través de una pared cerámica que separa y elimina las partículas de los gases de escape.

Características de DPF

• Reducción de NOx gracias al diseño del

motor

• Mejor eficiencia del combustible

• Tecnología compacta y fácil de instalar

• Sin necesidad de aditivos

Regeneración de DPF

Para mantener el DPF limpio y en perfecto

funcionamiento, la alta temperatura del

propio tubo de escape se utiliza para quemar

las partículas acumuladas en el filtro. Este

proceso de limpieza semiautomático se llama

regeneración.

Las barreras obligan a los gases a pasar por las paredes del filtro.

Filtro de flujo de paredLos gases de escape sucios (flechas marrones) pasan a través de las paredes del filtro. Las partículas quedan atrás y salen gases de escape limpios (flechas azules).

Retorno de combustible diésel

Entrada de combustible diésel

Filtro de combustible

Unidad de medición (MU)

Motor diésel

Gases de escape del motor con partículas

Sensor de temperatura

Unidad de inyección (IU)

Actuadores Sensores

DOC DPF

Sensor de temperatura

Bomba de combusti-ble

Depósito de combustible

Unidad de control del motor (ECU)

Sensor de presión diferencial

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REDUCCIÓN CATALÍTICA SELECTIVA (SCR)

En los motores diseñados para sistemas SCR aplica una presión de inyección de combustible más alta y optimiza la

combustión para mejorar el consumo de combustible y la respuesta. Esto reduce la formación de partículas pero

incrementa la cantidad de NOx en los gases de escape. Así, se inyecta una solución de urea (AdBlue®, también

denominada DEF = Diesel Exhaust Fluid, fluido para el sistema de escape basado en urea) en el flujo de escape que

convierte el NOx de los gases de escape en nitrógeno y agua, que no dañan el medio ambiente.

Características de SCR

• Reducción de partículas gracias al diseño del

motor

• Mejor eficiencia del combustible

• Tecnología compacta y fácil de instalar

• AdBlue® es un producto conocido y fácil de

encontrar

• Sin necesidad de regeneración

Módulo de alimentación de AdBlue®

Motor diésel

Gases de escape del motor con partículas de NOx

Filtro

Catalizador SCR

Actuadores

Sensores

Sensor de temperatura de AdBlue®

Depósito de AdBlue®

Sensor de nivel de AdBlue®

Sensor de temperatura

Sensor de temperatura

Módulo dosificador con inyector

Unidad de control del motor (ECU)

N2

H2O

DI CE - Drève Richelle 167 - B-1410 Waterloo, Belgium

www.bobcat.eu

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©2015 BOBCAT B4459500-ES (03-15)

EGR, DOC, DPF Y SCR: TECNOLOGÍA QUE SATISFACE LAS NECESIDADES DEL MOTORBobcat utiliza diferentes tecnologías para proporcionar el mejor rendimiento y los menores costes de funcionamiento en cada

motor.

Se selecciona la mejor opción (una combinación de EGR y DOC, EGR, DOC y SCR, o EGR, DOC y DPF) según las características de

diseño y los requisitos de aplicación.

FABRICANTE DEL MOTOR

TIPO DE MOTOR SISTEMA DE COMBUSTIBLE

TURBOCOMPRESOR * CONTROL DE EMISIONES CLASE DE EMISIONES

HPCR WGT VGT EGR SISTEMA DPF SCR

KUBOTA Varios Fase IIIA

BOBCAT D18 Fase IIIB

BOBCAT D24 Fase IIIB

BOBCAT D34 Fase IV

YANMAR 4TNV98 Fase IIIA

YANMAR 4TNV94L Fase IIIA

YANMAR 4TNV98C Fase IIIB

PERKINS 1104D-E44TA Fase IIIA

DEUTZ TCD3.6 L4 Fase IIIB

(*)WGT = Waste Gate Turbocharger (Turbocompresor con válvula de descarga)VGT = Variable Geometry Turbocharger (Turbocompresor de geometría variable)