Off-Highway- Dieselmotoren - John Deere

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Off-Highway-Dieselmotoren Häufig gestellte Fragen zu Interim Tier 4/Stufe III B 12 Was spricht für den Einsatz von EGR und Abgasfiltern für “Interim Tier 4” -Motoren mit mehr als 56 kW (75 PS) Basierend auf der Kundenmeinung zu den verschiedenen Technologie- Optionen wird John Deere die gekühlte Abgasrückführung (EGR) auch weiterhin in Kombination mit der Abgasfilter-Technologie einsetzen, um die Vorschriften gemäß Interim Tier 4/Stufe III B zu erfüllen. EGR ist eine bewährte und verbrauchsarme Lösung zur NOx-Kontrolle, die im Vergleich zu alternativen Lösungen einfacher und kostengünstiger ist und darüber hinaus weniger Benutzereingriffe erfordert. Ebenso wie das EGR-System und der VGT ist auch der Abgasfilter speziell für die Anforderungen in Off-Highway- Anwendungen ausgelegt. Außerdem bietet dieser Filter einen weiteren Vorteil: Er ersetzt bei den meisten Anwendungen den Schalldämpfer. Ist die gekühlte Abgasrückführung (EGR) komplexer als andere Technologien Bei EGR-Motoren fallen zwar zusätzliche Sensoren und Stellglieder an, da jedoch die Steuerlogik konstruktionstechnisch in die Motorsteuerung integriert ist, bleibt das ganze einfach. Diese Technologie mag für den Durchschnittsbetrachter komplex erscheinen, aber sie ist der Schlüssel für die Funktion, Leistung und Zuverlässigkeit des Produkts. EGR ist eine bewährte Technologie, die bei den meisten Herstellern von Dieselmotoren für Straßenfahrzeuge sowie in Millionen von gas- und dieselbetriebenen Pkw zur Kontrolle der NOx-Emissionen eingesetzt wird. Reduziert die gekühlte Abgasrückführung (EGR) die Leistungsdichte Auch mit EGR und VGT konnte John Deere die Leistungsdichte aller Motorplattformen beibehalten oder sogar erhöhen. Bei Einsatz der PowerTech- Motoren werden Sie daher nie gezwungen sein, die Plattformgröße nach oben zu korrigieren. Manche Kunden werden dank der PowerTech Plus Motoren von John Deere die Größe ihrer Plattform unter Umständen sogar reduzieren und auf diese Weise die Anschaffungs- und Unterhaltskosten senken können. Was ist Regeneration Der Abgasfilter ist in den Motorentwurf integriert. Auf diese Weise wird eine gleichermaßen einfache wie zuverlässige Lösung zur Reduzierung von Feststoffpartikeln (PM) realisiert. Eine zentrale Motorsteuerung (ECU) regelt den Motor und den Abgasfilter über ein Abgastemperatur-Kontrollsystem (ETM), damit der Abgasfilter auch regeneriert (gereinigt) wird, wenn nicht genug Hitze für eine passive Filterreinigung erzeugt werden kann. Passive Regeneration — John Deere Motoren und Abgasfilterkomponenten sind für einen unterbrechungsfreien Betrieb mit passiver Regeneration ausgelegt. Hierbei handelt es sich um einen natürlichen Reinigungsprozess, bei dem die Abgastemperaturen des Motors für eine Oxidierung der im Abgasfilter gesammelten PM ausreichen. Dieser Prozess erfolgt während des normalen Motorbetriebs und stellt somit das Reinigungsverfahren mit der höchsten Kraftstoffeffizienz dar. Die passive Regeneration hat keine Auswirkungen auf den Maschinenbetrieb und erfordert auch keinen Benutzereingriff. Aktive Regeneration — Falls keine geeigneten Bedingungen für eine passive Regeneration vorliegen (Temperatur, Drehzahl und Last), muss die PM- Beseitigung – im Rahmen eines automatischen Reinigungsprozesses – durch aktive Regeneration erfolgen. Diese Art der Filterreinigung erfordert das kurzzeitige Einspritzen einer geringen Kraftstoffmenge in den Abgasstrom sowie eine Anhebung der Abgastemperaturen. Wie bereits erwähnt erfolgt die aktive Regeneration nur, wenn eine passive Regeneration aufgrund der jeweiligen Rahmenbedingungen (Temperatur, Last und Drehzahl) nicht möglich ist. Es handelt sich hierbei somit um eine Reservelösung. In den meisten Fällen hat die aktive Regeneration keine Auswirkungen auf den Maschinenbetrieb und erfordert auch keinen Benutzereingriff. Eine Regeneration im Modus “Parken/Stationär” kann erforderlich sein, wenn die aktive Regeneration durch den Bediener außer Kraft gesetzt wurde oder, was eher selten vorkommt, der Motor aufgrund geringerer Last bzw. bei niedriger Drehzahl oder Umgebungstemperatur für einen längeren Zeitraum nicht seine normale Betriebstemperatur erreicht. Welche Einzelschritte umfasst der Regenerationsprozess “Interim Tier 4/Stufe III B”-konforme PowerTech-Motoren mit 130 kW (174 PS) und mehr werden über eine katalytische Abgasfilteranlage mit Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) und Dieselpartikelfilter (DPF) verfügen. Unter normalen Betriebsbedingungen reagiert der DOC mit den Abgasen und bewirkt auf diese Weise eine Reduktion von Kohlenmonoxiden, Kohlenwasserstoffen und einigen Feststoffpartikeln (PM). Der nachgeschaltete DPF treibt den Abgasfluss durch Kanäle mit porösen Wänden, welche die verbleibenden PM auffangen und festhalten. Die herausgefilterten Partikel werden abschließend durch einen kontinuierlichen Reinigungsprozess im DPF oxidiert (= passive Regeneration); dies erfolgt mit Hilfe der unter normalen Betriebsbedingungen erzeugten Abgashitze. Wie funktioniert ETM Liegen keine geeigneten Rahmenbedingungen für eine passive Regeneration vor (Umgebungstemperatur, Drehzahl und Last), wechselt der Motor automatisch in den so genannten ETM-Modus. In dieser Betriebsart wird die DOC-Eintrittstemperatur auf über 300° C angehoben, um eine aktive Regeneration einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Um die DOC-Eintrittstemperatur zu erhöhen, kann das ETM-System je nach Bedarf den Anteil an Frischluft, die über das Ansaugdrosselventil in den Motor gelangt, reduzieren, eine spätere Nachinjektion veranlassen (nach der Hauptinjektion), den Zeitpunkt der Hauptinjektion verzögern, die Position der VGT-Klappen anpassen oder die (niedrige) Leerlaufdrehzahl anheben. Sobald die erforderliche DOC-Eintrittstemperatur erreicht ist, wird eine kleine Menge Kraftstoff in den Abgasstrom injiziert. Dieser Prozess erzeugt die erforderliche Hitze zur Oxidierung der im DPF gesammelten PM, wenn nicht die erforderlichen Bedingungen für eine passive Regeneration gegeben sind. Ein weiterer Vorteil der ETM-Lösung sind die kontrollierten Aufwärm- und Abkühlphasen, die zu einer höheren Haltbarkeit des Abgasfilters beitragen.
Ersetzt der Abgasfilter den Schalldämpfer Testergebnisse zeigen, dass für die meisten Anwendungen kein Schalldämpfer erforderlich ist. Nach unserer Erfahrung wird bei Einsatz des Abgasfilters eine Geräuschdämpfung erzielt, die genauso gut oder sogar besser ist als die eines herkömmlichen Schalldämpfers. Da jede Anwendung anders ist, können die tatsächlich erzielten Ergebnisse jedoch variieren. Wie werden sich die “Interim Tier 4/Stufe III B”-Motoren von John Deere vom Wettbewerb abheben John Deere ist seit je her sehr innovativ, was den kommerziellen Einsatz von Technologien wie die gekühlte Abgasrückführung (EGR) und Turbolader mit variabler Geometrie (VGT) im Off-Highway-Bereich angeht. Während der gesamten “Tier 3/Stufe III A”-Phase hat John Deere bereits bei zahlreichen Anwendungen Erfahrungen mit diesen Technologien gesammelt und kann daher eine beachtliche Erfolgsbilanz in Sachen Zuverlässigkeit vorweisen; andere Motorenhersteller haben gerade erst damit begonnen, sich Gedanken über die Nutzung dieser Technologien für Off-Highway-Anwendungen zu machen. John Deere Motoren haben einen ausgezeichneten Ruf dank ihrer Leistung, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit, und bei der Entwicklung unserer neuen Motoren wollten wir die Erwartungen sogar noch übertreffen. Die neuen Motoren werden noch kraftvoller und leistungsstärker sein, einen Kraftstoffverbrauch auf Weltklasse-Niveau bieten, geräuschärmer arbeiten und auch bei den Gesamtbetriebskosten günstig abschneiden. Andere Hersteller haben SCR eingeführt. Warum hat sich John Deere zunächst für EGR entschieden Im Hinblick auf Interim Tier 4 /Stufe III B achtet John Deere nicht nur auf den Kraftstoffverbrauch, sondern auf den gesamten Fluidverbrauch. Bei jedem Entwicklungsschritt für unsere komplette “Tier 4/Stufe III B”- Produktpalette haben wir die Anforderungen von Besitzern und Bedienern priorisiert. Die gekühlten Abgasrückführung (EGR) steht für eine bedienerfreundliche Technologie, die ohne Zusatzkosten für weitere Betriebsstoffe auskommt. John Deere hat diese beiden unterschiedlichen Technologien genau analysiert und hält – unter globalen Gesichtspunkten – die EGR- Lösung in Verbindung mit einem Abgasfilter für den besten Ansatz zur Einhaltung der “Interim Tier 4/Stufe III B”-Emissionsvorschriften. John Deere ist nach wie vor zuversichtlich, das Weltklasse-Niveau beim Kraftstoffverbrauch, das wir mit unseren EGR-basierten “Tier 3/Stufe III A”-Motoren erreicht haben, durch den Einsatz einer Technologie ohne zusätzliche Betriebsstoffe auch in Zukunft halten zu können. EGR – ein einfacher Ansatz, der sich bereits im Rahmen von Tier 3 erfolgreich bewährt hat – wird auch schon von unserem John Deere Händlernetz unterstützt. Wie hoch ist der Gesamtfluidverbrauch eines SCR-Systems im Vergleich zu einem herkömmlichen EGR-Dieselmotor Die Behauptung, dass Motoren, die für den Betrieb mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) ausgelegt sind, weniger verbrauchen, stimmt so nicht. Beim Vergleich mit SCR-basierten Motoren muss man nämlich den Gesamtfluidverbrauch berücksichtigen – das heißt, den Kraftstoffverbrauch (Diesel) plus Verbrauch an Dieselabgasfluiden (DEF-Additiv). Andere Motorenhersteller, die auf SCR-Lösungen setzen, geben an, dass ihre Motoren im Vergleich zu Motoren ohne SCR einen bis zu 5 Prozent geringeren Kraftstoffverbrauch aufweisen. Wenn man bedenkt, dass der Verbrauch an Harnstoff etwa 3 bis 5 Prozent des Dieselkraftstoffverbrauchs ausmacht und weiterhin bedenkt, dass Harnstoff mindestens so teuer ist wie Diesel, bietet der Einsatz SCRbasierter Motoren im Hinblick auf den Gesamtfluidverbrauch und unter dem Gesamtkostenaspekt keine Vorteile. Je nach Motorenmodell ist der Kraftstoffverbrauch von “Interim Tier 4/ Stufe III B”-konformen John Deere Motoren ohne Nebenaggregate vergleichbar oder sogar identisch mit Tier 3/Stufe III A. Durch entsprechende Optimierungsmaßnahmen am Antriebsstrang sowie im Bereich der Motor/ Fahrzeug-Integration lässt sich der allgemeine Kraftstoffverbrauch bei einigen Fahrzeugen/Anwendungen sogar noch verbessern. Was den Kraftstoffverbrauch angeht, schneiden die “Tier 3/Stufe III A”- konformen John Deere Motoren derzeit um 5 bis 10 Prozent besser ab als vergleichbare Motoren anderer Hersteller. Somit ist abzusehen, dass die “Interim Tier 4/Stufe III B”-Motoren von John Deere ihre Überlegenheit in Sachen Kraftstoffverbrauch auch weiterhin verteidigen werden – und dies ohne den Einsatz von SCR für Interim Tier 4. In Bezug auf die geringeren Systemkosten haben Untersuchungen gezeigt, dass “Interim Tier 4/Stufe III B”-konforme Motoren mit SCR- Systemen ähnlich hohe Gesamtinstallationskosten aufweisen wie Motoren mit EGR und Abgasfilter. Was die SCR-Systemkosten angeht, müssen Endbenutzer auch die Kosten für die Beschaffung, Lagerung und Handhabung des SCR-Systems berücksichtigen. John Deere Motoren/Fahrzeuge werden auch in Zukunft dank ihrer einfachen Lösung ohne zusätzliche Betriebsstoffe sowie mit Hilfe bewährter Technologien (gekühlte Abgasrückführung und Turbolader mit variabler Geometrie) ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis bieten. 13
Seite 1 und 2: Off-Highway- Dieselmotoren Interim
Seite 3 und 4: Stärkste Schadstoffreduzierung all
Seite 5 und 6: Intelligente Abgasfilter John Deere
Seite 7 und 8: PowerTech PWX Altbewährte Leistung
Seite 9 und 10: PowerTech PSX Ultimative Leistung u
Seite 11: Bereit für Final Tier 4/Stufe IV J
Seite 15 und 16: Der Erste, der kommt - der Letzte,

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