Catalizador de acoplamiento cerrado para vehículos comerciales pesados

Catalizador de acoplamiento cerrado para vehículos comerciales pesados

En la 66.ª edición de la IAA de vehículos comerciales en Hannover (del 22 al 29 de septiembre), la compañía tecnológica internacional Continental presentará una solución para sistemas de postratamiento de gases de escape acoplados en vehículos comerciales pesados. Colocar el convertidor catalítico de oxidación diésel (DOC) cerca del motor significa que el volumen del DOC se puede reducir en aproximadamente un 30 % . Al mismo tiempo, el uso del sustrato de catalizador desarrollado recientemente que presenta el diseño CS (estructura transversal; consulte los detalles a continuación) puede reducir adicionalmente el peso del DOC en un 20 %. Los bajos niveles de pérdida de calor y el alto grado de eficiencia de conversión de la innovadora estructura de celdas CS ayudarán a cumplir los futuros límites de emisión de óxido de nitrógeno como los establecidos en la regulación CARB 2023 (Junta de Recursos del Aire de California) en EE. UU. Gracias a la mayor temperatura de trabajo en el DOC, la posterior inyección de la solución de urea puede comenzar antes. Además del DOC, la solución que se presentará en Hannover también incluye el sistema de dosificación de urea integrado en el tanque, la unidad de control SCR (Selective Catalytic Reduction) y el sustrato de catalizador metálico para la evaporación completa de la solución de urea.

“Hasta ahora, era imposible colocar el DOC en una posición acoplada al motor en vehículos comerciales pesados ​​debido al espacio de instalación disponible”, dice el Dr. Markus Distelhoff, Jefe de la Unidad de Negocios de Gestión de Combustible y Escape de la División Powertrain de Continental. “Al incorporar un sustrato de catalizador particularmente liviano y eficiente, nuestra solución ahora permite lograr geometrías cuadradas compactas que se pueden colocar cerca del motor, lo que abre una serie de ventajas”.

Gracias al material reducido utilizado en el DOC, la nueva solución de convertidor catalítico de acoplamiento cerrado con al menos el mismo alto nivel de eficiencia general del sistema, es más rentable que las soluciones de postratamiento de gases de escape anteriores , que se montaban en el chasis entre los ejes. El requisito de volumen reducido en este punto puede beneficiar el volumen del tanque.

Adaptando el Convertidor Catalizador de Oxidación Diesel al Espacio Disponible

El motor de los comerciales pesadosvehículos está diseñadopara una eficiencia de combustible más baja con cargas altas. Sin embargo, en otras situaciones de funcionamiento, los motores apenas liberan calor. Aunque esto beneficia el nivel de eficiencia de combustible, presenta un desafío para sistemas de postratamiento de gases de escape . Si los gases de escape ya están a baja temperatura en el motor, una sección de tubería larga entre el motor y el sistema de postratamiento de gases de escape, instalada en el chasis entre las ruedas, es aún más desventajosa ya que los gases de escape continúan enfriándose. Particularmente en el tráfico del centro de la ciudad, puede ser difícil asegurar una temperatura de conversión adecuada. Instalar el DOC cerca del motor cambia esto. Con esta configuración, se puede ignorar la pérdida de calor a través de la ruta del flujo. A medida que aumenta la eficacia del DOC con la temperatura de funcionamiento, se puede reducir el volumen del DOC. Como tal, cuando Continental realizó una prueba con el DOC cerca del motor, pudo reducir el volumen del DOC en un 30% de 11,3 a 7,8 litros .



Continental utiliza el nuevo sustrato catalítico CS en su solución, donde el DOC se instala cerca del motor. Con este material de lámina corrugada, la estructura ondulada exhibe un ligero ángulo de inclinación (de ahí el nombre de Estructura transversal, 'CS') . Al combinar ondas diagonales izquierda y derecha alternas, la estructura DOC se las arregla sin una lámina intermedia por primera vez. Como resultado, la cantidad de materiales utilizados y el peso disminuyen en un 20 %. Al mismo tiempo, la eficiencia del NOxEl convertidor aumenta a medida que el curso diagonal de las olas genera turbulencia, lo que hace que el óxido de nitrógeno de los gases de escape entre en mejor contacto con la superficie del sustrato con recubrimiento catalítico.

Efectos positivos de la instalación de catalizadores cerca del motor

En los turismos diésel, ahora es rutinario instalar el DOC cerca del motor. Esta tendencia no puede implementarse tan rápidamente para los vehículos comerciales pesados ​​en particular, ya que el chasis subyacente tiene una vida útil muy larga. Por este motivo, el primer paso hacia la instalación cerca del motor solo puede darse con convertidores catalíticos especialmente compactos.

La instalación exitosa del DOC cerca del motor da como resultado beneficios adicionales según Rolf Brück, jefe de línea de productos de catalizadores, gestión de combustible y escape: “Por ejemplo, el nivel de temperatura más alto permite una liberación más temprana para la inyección de la solución de urea aguas abajo del DOC. Como resultado, NOxla conversión comienza antes. ” La temperatura más alta junto con los materiales de lámina metálica estructurada, sobre los cuales se rocía la solución de urea, da como resultado la evaporación completa de la solución de urea. Esto evita la acumulación de depósitos aguas abajo. Estos depósitos restringirían las secciones transversales, perjudicarían la calidad de control del sistema de postratamiento de gases de escape y destruirían los componentes que transportan gas, como los elementos flexibles.

Con la reubicación a largo plazo y probablemente completa del sistema de postratamiento de gases de escape hacia el motor, el requisito de volumen para las piezas instaladas en el chasis disminuye, liberando espacio para un mayor volumen del tanque de combustible. “La instalación del sistema de postratamiento de gases de escape cerca del motor es un requisito previo. Si no comienzas en la parte delantera, no obtendrás los beneficios en la parte trasera”, agrega Brück.

Fuente: Continental