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IVECO et FPT Industrial présentent le système High Efficiency SCR pour un transport efficace et propre

À l'occasion du « TechDay », qui a eu lieu mi-Mai au Fiat Industrial Village de Turin, Iveco et FPT Industrial ont présenté la technologie exclusive High Efficiency SCR, déjà annoncée l'an dernier, qui permet de respecter les normes législatives Euro VI et de satisfaire les exigences futures des clients en matière de réduction des consommations et des frais de fonctionnement.

Les sociétés Iveco et FPT Industrial ont une longue histoire derrière elles en matière d'innovations technologiques, et leur objectif principal est depuis toujours la réduction des frais de fonctionnement du véhicule et, en particulier, la diminution de la consommation.

Avec l'introduction des normes sur les émissions Euro IV/V en 2005, Iveco et FPT Industrial ont choisi la solution SCR, qui prévoit une mise au point du moteur, permettant ainsi d'optimiser au maximum le rendement de la combustion et, par conséquent, de réduire la consommation de carburant. On augmente ainsi les émissions d'oxydes d'azote, qui sont toutefois réduites grâce au système SCR de post-traitement des gaz d'échappement.

Pour ce qui est des normes Euro VI, les stratégies d'Iveco et de FPT Industrial n'ont pas été modifiées, de même que les demandes des clients finaux n'ont pas changé pour des moteurs qui proposent des consommations faibles.

Par rapport à l'idée générale selon laquelle des interventions sont nécessaires, tant dans la chambre de combustion que dans le système d'échappement, Iveco est par contre en mesure d'exploiter au mieux les résultats technologiques obtenus par FPT Industrial, dans son évolution vers une amélioration du rendement de la technologie SCR.

FPT Industrial a en effet réalisé le système High Efficiency SCR totalement breveté, qui permet d'atteindre des objectifs jusqu’alors inégalés. La technologie post-traitement de FPT Industrial, qui utilise uniquement le système SCR, pour les véhicules Euro VI, est unique et exclusive, puisqu'elle permet de respecter les limites rigides des émissions d'oxyde d'azote, grâce au seul système de réduction catalytique, sans aucune nécessité de recycler les gaz d'échappement.

 

Les émissions : scénario

 

Les émissions des moteurs Diesel, à cause de la chimie de la combustion, produisent divers agents polluants, parmi lesquels les plus nocifs sont les oxydes d'azote (NOx) et les particules (PM).

Les nouvelles normes sur les émissions Euro VI seront appliquées à tous les nouveaux véhicules industriels lourds et autobus immatriculés à partir du 1er janvier 2014. Ces normes introduisent des réductions importantes des quantités autorisées d’émissions à l'échappement, relativement aux agents polluants suivants :

 

·des émissions de NOx réduites de 80 % par rapport aux valeurs Euro V (cycle d'essai ETC,;

·des émissions de PM réduites de 66 % par rapport aux valeurs Euro V (cycle d'essai ETC, Une introduction supplémentaire de la limite du nombre de particules est prévue, ce qui donne une réduction globale des particules de plus de 95 % ;

·introduction de la limite d'émissions d'ammoniac.

 

En outre, les normes Euro VI prévoient la mise à jour et l'introduction d'une série d'aspects :

 

·de nouveaux cycles d'essai en conditions transitoires et sur points stabilisés, harmonisés au niveau mondial. Le cycle en conditions transitoires est répété deux fois : la première fois en utilisant le moteur à froid, la seconde fois après une période de repos du moteur ;

·inclusion des émissions du bloc-moteur si un système fermé n'est pas utilisé ;

·extension des conditions requises relatives à la durée des émissions jusqu'à 700 000 km ou 7 ans pour les véhicules les plus lourds ;

·un système d’auto-diagnostique (OBD) encore plus performant ;

·des solutions pour mettre en œuvre l'utilisation de systèmes de mesure portables (PEMS), permettant de vérifier la capacité des véhicules à contrôler et à limiter leurs émissions quelles que soient les conditions d’exploitation.

·des solutions ciblées pour rendre facilement accessibles les informations relatives à la réparation et à l'entretien des véhicules, afin de garantir aux opérateurs indépendants l'accès à ces informations.

 

L'introduction des normes Euro VI représente un point fondamental dans la réglementation des normes mondiales sur les émissions, puisque, pour la première fois, on utilise un cycle d'essai harmonisé au niveau mondial pour la certification des moteurs.

Le système High Efficiency SCR

Les limites d'émissions Euro VI peuvent être atteintes en utilisant le système SCR (Selective Catalytic Reduction), avec ou sans utilisation combinée du système EGR (Exhaust Gas Recirculation).

 

L'utilisation du système EGR permet une réduction des émissions de NOx dans la chambre de combustion par recyclage des gaz d'échappement, avec l'augmentation consécutive de la production de particules et la réduction du rendement de la combustion. En outre, l'augmentation des émissions de particules produites par le moteur nécessite une régénération forcée du filtre FAP (Filtre à Particules).

 

Le choix adopté par FPT Industrial consiste par contre à augmenter le rendement du moteur et à réduire les particules produites par la combustion, à cause de l'absence des gaz d'échappement recyclés. La quantité restante de particules est réduite dans le filtre FAP, tandis que les oxydes d'azote sont réduits dans le système d'échappement, ce qui implique une amélioration des consommations de carburant, des performances et de la fiabilité.

 

Le système High Efficiency SCR de FPT Industrial est en mesure de réduire les niveaux d'oxyde d'azote de plus de 95 %.

 

En particulier, le système comprend :

-       Un catalyseur d’oxydation (DOC)

-       Un filtre à particules passif (FAP)

-       Un système d’injection d’AdBlue

-       Un mélangeur pour AdBlue

-       Un catalyseur SCR (Réduction Catalytique Sélective)

-       Un catalyseur supprimant l’ammoniac résiduel (Clean Up Catalyst - CUC)

 

Enfin, il est doté d'un réseau de capteurs intégrés permettant de contrôler les émissions d'oxydes d'azote et les niveaux excessifs possibles de NH3 (ammoniac).

 

La technologie « SCR seulement » voit l'introduction d'une nouvelle approche intégrée, fruit des intenses activités de recherche de FPT Industrial qui ont conduit à la création de nombreux et importants brevets qui concernent :

  • le contrôle « fermé » pour permettre un dosage précis de l'AdBlue afin de réduire le niveau d'émissions d'oxyde d'azote à l'entrée du catalyseur SCR ;  
  • le système de dosage adaptatif de l'AdBlue, grâce à la technologie de contrôle basée sur l'utilisation de capteurs pour les niveaux d'oxyde d'azote et d'ammoniac, capable de fournir des informations précises sur la composition des gaz d'échappement ;
  • le mélange à haute turbulence, isolé thermiquement, pour permettre une hydrolyse homogène de l'urée et une distribution correcte dans le flux des gaz d'échappement ;
  • une meilleure gestion thermique pour accélérer l'activation du catalyseur SCR pendant la phase froide du cycle ETC.

 

Tous les composants du système de post-traitement des gaz d'échappement sont contenus au sein d'une structure compacte et totalement fermée, qui ne gène pas les activités de montage de la carrosserie ou de l'équipement du châssis, en minimisant en outre l'impact lié au poids.

Les moteurs Euro VI

Grâce à des progrès techniques constants appliqués à une gamme de moteurs déjà à l'avant-garde, la série Euro VI se caractérise en outre par l'introduction de moteurs repensés du point de vue de l'ingénierie, ce qui permet aux véhicules Iveco de conserver des caractéristiques de pointe dans le secteur.

La pression moyenne effective élevée des cylindres et les hautes pressions des injecteurs sont essentielles pour optimiser le rendement de la combustion. Afin d'obtenir ces résultats, des modifications significatives ont été apportées à l'architecture du bloc-moteur et de la culasse, qui ont déterminé une plus grande rigidité structurelle, une augmentation de la capacité de circulation du liquide de refroidissement et un débit nominal supérieur.

La gamme de moteurs Euro VI est dotée d'un système d'injection common rail de dernière génération, avec une pression maximale d'injection pouvant atteindre 2 200 bar. Une nouvelle centrale électronique a été introduite pour la gestion des paramètres du moteur et le contrôle précis du système de post-traitement des gaz d'échappement. La nouvelle centrale a été conçue pour optimiser la compacité et pour intégrer les fonctionnalités du moteur, du système SCR et du filtre à particules FAP.

Les moteurs de la série Cursor, dotés d'un turbocompresseur à géométrie variable, se caractérisent par l'introduction d'une centrale électronique, qui permet d'optimiser le temps de réponse à bas régimes et d'augmenter le rendement du frein moteur. Tous les moteurs sont en outre dotés d’un frein moteur à l’échappement, qui permet de supporter la régénération passive du filtre DPF et d'améliorer jusqu'à 30 % les performances du frein moteur par rapport aux moteurs actuels Euro V et EEV.

Afin de garantir un impact réduit sur l'environnement, les moteurs de la série Euro IV/V sont dotés d'un système de recirculation à l’admission des gaz de carter, caractéristique conservée également pour la série Euro VI. Afin de prévenir en outre la dispersion de vapeurs d'huile dans les gaz de carter, des systèmes de séparation de l'huile à hautes performances ont été introduits, dans le but de réduire au minimum le risque que l'huile puisse contaminer le filtre à particules.

Grâce au programme d'optimisation de la combustion, les émissions de particules produites par le moteur sont déjà réduites et la régénération forcée de ce filtre n'est donc pas nécessaire, ce qui représente un aspect important en termes de consommation de carburant et d'entretien périodique. En outre, puisque le moteur n'introduit que de l'air filtré propre plutôt que des gaz d'échappement recyclés, l'usure reste maintenue à des niveaux très bas et les intervalles de vidange de l'huile sont longs, avec des intervalles d'entretien pouvant atteindre 150 000 km. Ces aspects sont également très avantageux en termes de frais de fonctionnement et de périodes d’immobilisation pour l'entretien programmé.

 

Il est possible de résumer les avantages de ce système comme suit :

  • une plus grande fiabilité ;
  • une puissance plus élevée sans disposer nécessairement d'un système sophistiqué de gestion de l'air ;
  • des frais de fonctionnement réduits grâce à l'usure moindre du moteur et aux longs intervalles d'entretien (jusqu'à 150 000 km selon les conditions) ;

 

un design simple et compact, tant du moteur que du système de post-traitement High Efficiency, qui réduit le poids et l'espace d'installation.