Une compagnie qui progresse avec les exigences de son temps

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2 Une compagnie qui progresse avec les exigences de son temps Doosan est fier de produire des innovations qui construisent l avenir. Depuis des décennies nous montrons la voie avec des stratégies pour créer des systèmes de production plus propres, réduire les émissions de gaz à effet de serre, concevoir des produits plus écologiques et réduire sans cesse notre impact sur l environnement. L entrée en vigueur des normes Phase IIIB en 2011 et 2012 nous offre une fois de plus l opportunité de fournir à nos clients des produits qui répondent au mieux à leurs besoins quotidiens : des machines à hautes performances, fiables, économiques et respectueuses de l environnement autant que de la santé des personnes. Réduction des émissions Phase I (1996) - Phase IV (2014) Particules (PM) et oxydes d azote (NOx) QU EST-CE QUE LA PHASE IIIB? Depuis 1996, une série de normes d émissions a été décrétée dans le cadre de la directive européenne 97/68/CE. La Commission Européenne a précisé et modifié cette directive au moyen de plusieurs Phases. Chaque Phase applique des normes de rigueur croissante à différentes émissions polluantes. En ce qui concerne les moteurs diesel, les exigences de ces normes ciblent principalement les émissions de particules (PM) et d oxydes d azote (NOx). La Phase IIIB prépare la Phase IV qui entrera en vigueur en 2014 et qui éliminera presque entièrement les émissions d oxydes d azote (NOx). Le graphique ci-dessus présente les différentes Phases et la réduction progressive des émissions de PM et de NOx. 2

3 QU AVONS-NOUS ACCOMPLI AU COURS DES PHASES I À IIIA? 1 La Phase I a visé à réduire les oxydes d azote (NOx) rejetés par les moteurs diesel. 2 Les exigences de la Phase II se sont concentrées sur les oxydes d azote (NOx), les hydrocarbures (HC) et les particules (PM). 3 La troisième Phase, IIIA, a exigé de réduire encore davantage les émissions de NOx. Afin de nous conformer aux impératifs de ces trois Phases nous avons réduit nos émissions de particules de 65 % et nos émissions d oxydes d azote de 60 %. Les processus de mise en conformité diffèrent selon la puissance des moteurs. Si l on ne considère que les pelles Doosan, les puissances s échelonnent de 51 à 463 CV. En conséquence, la nature et la quantité des modifications que nous avons appliquées à nos machines varient considérablement. On peut cependant citer un certain nombre de modifications de base appliquées à nos moteurs, telles que l admission d air turbocompressée, l optimisation du système de combustion et l injection haute pression à rampe commune (HPCR). Engine Horsepower (kw) (18-37) (37-56) (56-75) (75-130) ( ) QUELLES SONT LES PHASES SUIVANTES? Par rapport à la Phase IIIA, la Phase IIIB exige une réduction supplémentaire de 90 % des émissions de particules et de 50 % des émissions d oxydes d azote. Quant à la Phase IV, elle réduira encore de 80 % les oxydes d azote, éliminant ainsi presque entièrement les émissions de particules et d oxydes d azote. Puissance moteur Conformité Phase IIIB Conformité Phase IV Nouveaux systèmes pour la Phase IIIB? Nouveaux systèmes pour la Phase IV? CV (37-56 kw) Conforme 2013 Conforme Oui CV (56-75 kw) Oui Oui CV ( kw) Oui Oui CV ( kw) Oui Oui CV ( kw) Oui Oui 3

4 Injection haute pression à rampe commune (HPCR) Pour qu un moteur diesel fonctionne le plus proprement possible, il doit être équipé d un système d injection extrêmement efficace. L injection HPCR (injection haute pression à rampe commune) est un système sophistiqué qui assure une régulation et une précision optimales de l injection. L injection HPCR est déjà largement utilisée sur les moteurs Doosan de forte puissance. Sa technologie de régulation électronique (ECU) jouera un rôle fondamental dans la mise en conformité avec les exigences des Phases IIIB et IV. Elle permet de mettre en oeuvre des technologies de traitement de l échappement, telles que le filtre à particules (DPF), le pot d échappement catalytique (DOC) et la réduction catalytique sélective (SCR), décrites plus loin. COMMENT FONCTIONNE L INJECTION HAUTE PRESSION À RAMPE COMMUNE (HPCR)? MISE SOUS PRESSION DU CARBURANT La pompe fournit du carburant sous haute pression ( bars). La rampe commune emmagasine le carburant sous haute pression. Les injecteurs distribuent le carburant dans les cylindres. POMPE HAUTE PRESSION CONTRÔLE DE L INJECTION L unité de contrôle électronique (ECU) pilote les injecteurs avec la plus grande précision en permettant des injections multiples durant chaque cycle de combustion. RÉSERVOIR DE CARBURANT RAMPE COMMUNE UNITÉ DE CONTRÔLE ÉLECTRONIQUE (ECU) L injection haute pression à rampe commune (HPCR) a été utilisée sur beaucoup de machines Doosan dès la Phase IIIA. Son unité de contrôle électronique (ECU) est essentielle pour la mise en oeuvre des technologies complémentaires que réclament les Phases IIIB et IV. LES AVANTAGES D UNE MEILLEURE COMBUSTION La haute pression produit une pulvérisation extrêmement fine du carburant en sortie des injecteurs. La finesse de cet aérosol assure une meilleure combustion et les avantages suivants : Réduction du coût d utilisation : le carburant admis est mieux brûlé, ce qui fait que le moteur consomme moins de carburant. Epuration de l échappement : les rejets d imbrûlés sont considérablement réduits. Performances accrues : les injections multiples durant le cycle de combustion allongent la durée de la combustion, créant ainsi plus d énergie et développant plus de puissance. Plus de confort : l allongement de la durée de combustion réduit les pics de pression dans les cylindres. Le fonctionnement du moteur est plus silencieux et plus souple. 4

5 SCR et EGR : des technologies adaptées à chaque moteur Les prescriptions des Phases I à IV ciblent les polluants produits par la combustion du carburant diesel. Elles exigent une réduction radicale des émissions de particules et d oxydes d azote. Réduire simultanément ces deux polluants constitue un véritable défi car la diminution de l un entraîne une augmentation de l autre. En effet, les oxydes d azote se créent à haute température tandis que les particules sont produites à basse température. Haute température = oxydes d azote Basse température = particules Doosan mettra en oeuvre deux technologies différentes de manière à ce que chaque moteur délivre des performances maximales tout en gardant un coût d exploitation modique : la réduction catalytique sélective (SCR) et la recirculation des gaz d échappement (EGR). L option la plus avantageuse sera choisie en fonction des caractéristiques techniques du moteur et des besoins de l application concernée. Les chargeuses sur pneus de plus de 130 kw (175 CV) ainsi que tous les tombereaux articulés utiliseront la technologie SCR (réduction catalytique sélective) associée à des moteurs renommés de la marque Scania. Les chargeuses sur pneus de moins de 130 kw (175 CV) ainsi que les pelles sur chenilles et sur pneus utiliseront la technologie EGR (recirculation des gaz d échappement) associée à des moteurs Doosan et Isuzu. DOOSAN DL06 DOOSAN DL08 ISUZU 6UZ1X ISUZU 6GW1X E G R SCANIA DC09 SCANIA DC13 S C R L EGR EN QUELQUES MOTS Idéale pour les engins de chantier employés à des tâches variées : pelles sur chenilles, pelles sur pneus et chargeuses sur pneus de moins de 130 kw Réduction des oxydes d azote Pas de modifications de la technologie de base du moteur Pas de procédures spéciales d entretien Pas de contraintes d utilisation particulières Pas d additifs LA SCR EN QUELQUES MOTS Idéale pour les machines devant fournir un couple élevé ou travailler à grande vitesse, telles que les chargeuses de plus de 130 kw et les tombereaux articulés Réduction des particules Amélioration du rendement énergétique Puissance, réactivité et couple accrus Allongement des intervalles d entretien Technologie compacte et facile à installer (installation identique pour la Phase IV) 5

6 Recirculation des gaz d échappement (EGR) Pour aller encore plus loin : Comme les systèmes SCR et EGR ne permettront pas à eux seuls d atteindre les objectifs de technologies de traitement de l échappement, telles que : pot d échappement catalytique technologies sont déjà largement employées par l industrie automobile. Elles épurent les g Le traitement complémentaire le plus adapté dépend entièrement du moteur et Doosan confi Connue également sous le sigle CEGR (recirculation des gaz d échappement refroidis), la recirculation des gaz d échappement requiert une capacité de refroidissement accrue. L EGR réduit les oxydes d azote en renvoyant une partie des gaz d échappement dans l admission du moteur. Ce procédé dilue l oxygène présent dans la chambre de combustion et abaisse la température de combustion. La formation des oxydes d azote est réduite mais simultanément il se produit plus de particules. Pour cette raison, Doosan combine l EGR avec des systèmes de traitement de l échappement qui réduisent très efficacement l émission de particules (illustration ci-dessous). Gaz d échappement prélevés Gaz d échappement prélevés et refroidis Echappement Admission d air LE POT D ÉCHAPPEMENT CATALYTIQUE (DOC) Le DOC contient des éléments catalytiques spéciaux qui réagissent au contact des gaz d échappement. Cette réaction chimique transforme les particules contenues dans les gaz d échappement en substances inoffensives, telles que l eau ou le dioxyde de carbone. Les cloisons poreuses Les gaz chargés (flèches marron) traversent les cloisons poreuses. Les particules restent dans les cloisons et les gaz propres ( flèches bleues ) sont expulsés. Gaz d échappement Les gaz d échappement chargés de particules entrent dans le DOC / DPF. DOC DPF Des gaz d échappement à teneur réduite en particules sont rejetés à l extérieur. LE FILTRE À PARTICULES (DPF) Le DPF retient les particules présentes dans les gaz d échappement. Il est constitué d un système de cloisons poreuses en céramique qui piègent les particules des gaz d échappement. Les barrières forcent les gaz d échappement à traverser les cloisons poreuses. Régénération du filtre à particules Pour nettoyer le filtre à particules et préserver son efficacité, on utilise la haute température des gaz d échappement eux-mêmes pour brûler les particules accumulées dans les cloisons poreuses. Ce processus semi-automatique de nettoyage est appelé régénération. 6

7 les technologies de traitement de l échappement réduction d émissions fixés par la Phase IIIB, Doosan les associera à un certain nombre de (DOC), filtre à particules (DPF), régénération à haute température et AdBlue. Toutes ces az d échappement des moteurs ou les transforment en eau, azote et dioxyde de carbone. gurera ses traitements complémentaires sur mesure en fonction de ses systèmes SCR et EGR. Réduction catalytique sélective (SCR) Le système SCR emploie une pression d injection élevée. Il optimise la combustion, réduit la consommation et accroît la réactivité du moteur. Il réduit ainsi l émission de particules mais accroît la quantité d oxydes d azote dans l échappement. Ceux-ci sont traités par l injection d une solution aqueuse d urée, l AdBlue, dans l échappement. Les oxydes d azote sont transformés en vapeur d eau et en azote, inoffensifs pour l environnement. Des gaz d échappement à teneur réduite en oxydes d azote sont rejetés à l extérieur. ECU Gaz d échappement AdBlue L injection HPCR est essentielle pour les technologies de traitement de l échappement. L ECU contrôle et régule la régénération ainsi que le mélange d AdBlue. L équipe de la Phase IV L AdBlue se mélange aux gaz d échappement avant leur entrée dans le pot catalytique SCR. AdBlue POT CATALYTIQUE SCR L AdBlue et les oxydes d azote réagissent avec les éléments catalytiques et se transforment en vapeur d eau et en azote, inoffensifs pour l environnement. L ajout de l'ensemble pot d échappement catalytique / filtre à particules (DOC / DPF) ou du système SCR suffit pour satisfaire à la plupart des exigences de la Phase IIIB. Mais pour atteindre les objectifs fixés par la Phase IV, Doosan utilisera le pot d échappement catalytique et le filtre à particules (DOC / DPF) en combinaison avec la technologie SCR sur un grand nombre de ses machines. DOC DPF Pot catalytique SCR AdBlue POT CATALYTIQUE SCR 7

8 axes écologiques RÉUTILISER ET RECYCLER "Pour la plupart, les constructeurs ont mis en place des programmes de reconditionnement des composants et même parfois des machines complètes. Dans le cadre de certains de ces programmes, un concessionnaire peut reprendre une machine d occasion, remplacer ses composants, la repeindre et la revendre avec un numéro de série qui l identifie comme ayant été reconditionnée. C est un des moyens de la recycler. UTILISER DAVANTAGE DE RESSOURCES RENOUVELABLES "En Europe plus particulièrement, on utilise de plus en plus des huiles hydrauliques produites à partir de ressources renouvelables, telles que le soja ou le colza. Les fabricants, dans leur grande majorité, proposent désormais des huiles non issues de pétrole qui répondent pourtant parfaitement à toutes les exigences de performance et de protection." Comme tous les constructeurs d engins de chantier, Doosan investit massivement pour améliorer ses produits et réduire leur impact sur l environnement. "On distingue 5 axes majeurs dans les efforts qu accomplit le secteur de l équipement lourd pour produire des machines plus écologiques." * RÉDUIRE LE GASPILLAGE "Les ordinateurs de bord qui contrôlent le moteur sont de plus en plus répandus. Quand l opérateur est en attente et se contente de laisser tourner le moteur à vide, l ordinateur ramène automatiquement le régime moteur au ralenti. On réduit ainsi les émissions tout en économisant du carburant." ÉPURER LES GAZ D ÉCHAPPEMENT "Les nouvelles normes relatives aux émissions des moteurs diesel applicables aux USA et en Europe signifient que, d'ici 2014, les engins de chantier devront réduire radicalement leurs émissions de particules et d'oxydes d'azote. En revanche, les machines équipées de ces nouveaux filtres et autres technologies pourraient être jusqu'à 25 % plus chères." RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE CO 2 "Les constructeurs commencent à proposer des machines hybrides qui utilisent des batteries comme source d énergie, à la place du moteur, pour activer certains cycles de travail. En outre, certains constructeurs s intéressent à des moteurs plus petits que la normale qui entraînent une génératrice. Avec ces deux solutions on obtient une diminution notable de la consommation de carburant et par conséquent, une réduction significative des émissions de dioxyde de carbone." Les caractéristiques peuvent être modifiées sans préavis. Les produits Doosan présentés en illustration ne sont pas toujours des modèles standard. (*) Décrits ci-dessus par Frank Manfredi, éditeur de Machinery Outlook. Votre concessionnaire agréé Doosan 2011 DOOSAN D FR (06-11) D I CE - D rève Richelle B Waterloo, B e lgium