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Brochure Prodotti Stage IV - Volvo Construction Equipment

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MOTORI STAGE IV
160-350 kW
Costruttore di motori di punta
dal 1800.
Con oltre 180 anni di storia di innovazione alle spalle, Volvo Construction Equipment è in prima linea
dello sviluppo tecnologico. Appartenente al Gruppo Volvo, Volvo CE è una delle maggiori aziende
costruttrici di motori diesel heavy duty (da 9 a 18 litri) e occupa una posizione senza pari grazie
alla sinergia tra la forza del Gruppo e i vantaggi di una tecnologia condivisa. Utilizzando tecnologie
avanzate e ampiamente collaudate, i progettisti specializzati e qualificati Volvo hanno sviluppato e
rigorosamente testato un nuovo sistema motore che soddisfa i severi requisiti sulla riduzione delle
emissioni dei gas di scarico previsti dalla normativa Stage IV e migliora l’efficienza nei consumi fino
al 5%.
Design Volvo
Conoscenza delle applicazioni
Volvo è uno dei pochi costruttori che progetta e costruisce sia il motore
che la macchina, garantendo un vantaggio eccezionale nell’ottenere
prestazioni ed efficienza ottimizzate. I clienti Volvo traggono beneficio
da una maggiore qualità che deriva dall’avere una macchina
progettata, costruita, montata e manutenuta da una sola azienda. La
catena cinematica totalmente Volvo e perfettamente abbinata offre
prestazioni, efficienza nei consumi, produttività e affidabilità senza pari.
Volvo è un fornitore globale leader nel settore delle macchine
movimento terra di qualità. I nostri ingegneri sono esperti
nell’ottimizzazione dell’integrazione tra il motore e la macchina:
entrambi sviluppati da Volvo e perfettamente abbinati per tutte le
applicazioni in cui operano le macchine. Il nuovo motore Stage IV
è stato ampiamente testato e validato sia su banco sul campo in
applicazioni multiple, per garantire prestazioni, produttività e durabilità
massime.
1893
Volvo sviluppa il suo primo motore
a combustione interna a petrolio
greggio, seguito da piccoli motori
diesel a due tempi a bassa
velocità (1.000 giri/min.).
2
1946
Volvo lancia i motori diesel a 3 e 4
cilindri a iniezione diretta, seguiti
da motori turbodiesel heavy duty
a iniezione diretta.
1978
L’introduzione dell’intercooler
porta al lancio dei primissimi
motori diesel a basse emissioni
al mondo - il miglioramento
costante dei motori riduce
considerevolmente i consumi.
1991
In previsione delle norme sulle
emissioni Tier 1, Volvo introduce
gli intercooler aria-acqua con
dispositivo Twin Pump per una
maggiore efficienza e minori
emissioni dei motori.
Volvo pone le esigenze dei clienti al centro del processo di progettazione e ha sviluppato sistemi
motore Stage IV che migliorano l’efficienza nei consumi fino al 5% e garantiscono superiore qualità,
affidabilità, durabilità e semplicità di utilizzo. Progettati e costruiti dai tecnici specializzati Volvo, i nostri
potenti motori a basse emissioni garantiscono l’unione assoluta tra produttività e bassi consumi.
2001
Volvo introduce il sistema
di gestione del motore, che
garantisce prestazioni elevate
e basse emissioni: questa
innovazione anticipa le norme
sulle emissioni Tier 2.
2005
Per soddisfare le norme sulle
emissioni Tier 3, Volvo introduce
l ’A d v a n c e d C o m b u s t i o n
Technology (V-ACT), che
consente di contenere le
emissioni all’interno dei cilindri e
spiana la strada alla conformità
alle norme Tier 4.
2011
Basata sulla tecnologia V-ACT,
la piattaforma Volvo Tier 4i
supera i requisiti di conformità
della normativa: un risultato reso
possibile dalla vasta esperienza
maturata dall’azienda nelle
applicazioni stradali.
2014
Volvo Construction Equipment
prosegue lo sviluppo del V-ACT e
fornisce motori per l’ultimo stadio
delle normative sulle emissioni
con una tecnologia comprovata
dall’utilizzo nelle applicazioni
stradali.
3
Motore Volvo D8 Stage IV.
Numero di cilindri
6
Cilindrata
L
7.8
Intervallo di potenza kW 160-250
nominale
Sistema di gestione del motore (EMS)
L'EMS adegua istantaneamente le prestazioni a ogni nuova
situazione operativa. L'EMS avanzato di nuova generazione
vanta un processore più potente per supportare più funzioni,
caratterizzato da migliore precisione e maggiore velocità di
comando.
Riduzione catalitica selettiva (SCR)
La tecnologia SCR non è nuova per Volvo; Volvo
Trucks la impiega fin dal 2005. La soluzione
Volvo si basa sull’iniezione di AdBlue®/DEF nel
flusso dei gas di scarico, dove viene riscaldato
e produce ammoniaca. Questo causa una
reazione chimica nel catalizzatore che trasforma
i NOX in azoto e CO2, elementi che si trovano
naturalmente nell’aria.
Catalizzatore di ossidazione diesel
(DOC)
Il DOC viene utilizzato per ridurre le emissioni
di CO e di idrocarburi incombusti. Durante
la rigenerazione attiva, il DOC aumenta
automaticamente la temperatura dei gas di
scarico che fluiscono nel filtro DPF e brucia
il particolato.
Valvola a farfalla
La valvola a farfalla automatica limita l’ingresso
di aria fresca per regolare la temperatura di
scarico e il flusso EGR, migliorando l’efficienza
globale del sistema di post-trattamento in
condizioni di carico ridotto.
Elevata coppia a bassi giri motore
I motori Volvo Stage IV erogano coppia elevata a bassi regimi
garantendo prestazioni superiori e un basso consumo di
carburante. Poiché i motori Volvo offrono prestazioni elevate a
regimi inferiori, il propulsore è soggetto a sforzi minori, con una
vita utile più lunga e tempi di attività massimi.
4
Filtro antiparticolato diesel (DPF)
Nei suoi motori medium duty dotati di DPF, Volvo
ha integrato un sistema di gestione del motore
più sofisticato (EMS). Il sistema consente un
livello più elevato di precisione e di controllo e
utilizza la rigenerazione passiva continua per
ossidare gradualmente il particolato durante
il funzionamento a temperature degli scarichi
basse e medie. Non richiede interventi da parte
dell’operatore e non determina cali di potenza o
di prestazioni durante il normale funzionamento
della macchina. Questa capacità di ottimizzare
la rigenerazione per ogni singola macchina
consente di ottenere le massime prestazioni
dalla macchina. Per resettare la misurazione di
carico del DPF, viene eseguita una rigenerazione
di servizio durante gli intervalli consigliati di
500 ore.
Centralina di comando del posttrattamento (ACM)
L’ACM svolge automaticamente il comando,
il controllo e la diagnosi del sistema di posttrattamento per garantire la conformità con la
normativa sulle emissioni.
Ricircolo esterno dei gas di scarico (E-EGR)
Il sistema di ricircolo dei gas di scarico raffreddato
(E-EGR) diminuisce la quantità di ossigeno nella
camera di scoppio, riducendo la temperatura
di picco di combustione e di conseguenza
la formazione di ossidi di azoto (NOx), un
requisito essenziale ai sensi della normativa
Stage IV.
AdBlue®/DEF (additivo per emissioni
diesel)
Le norme sulle emissioni Stage IV
richiedono per le macchine movimento
terra l’impiego di un agente di riduzione
a base di urea e acqua deionizzata,
denominato AdBlue® in Europa e DEF
negli USA.
Iniezione del carburante
La nuova generazione dei motori V-ACT (Volvo-Advanced Combustion Technology) è caratterizzata da sistemi di iniezione del carburante variabili
ad altissima pressione che regolano le temperature di combustione. In questo modo si ottiene un’efficienza ottimale del carburante e si garantisce
la conformità con la normativa Stage IV. In condizioni normali, il sistema di iniezione del carburante è sufficiente per gestire la macchina con la
rigenerazione passiva. Durante gli intervalli di manutenzione di 500 ore, è possibile eseguire una rigenerazione di ripristino del sistema di posttrattamento, utilizzando la post-iniezione tardiva. Il carburante iniettato aumenta la temperatura degli scarichi, consentendo la combustione del
particolato nel DPF.
® = marchio registrato dell'Associazione tedesca dei costruttori di autoveicoli (VDA - Verband der Automobilindustrie)
5
Ricircolo esterno dei gas di scarico
(E-EGR)
Elevata coppia a bassi giri motore
I motori Volvo Stage IV erogano coppia
elevata a bassi regimi garantendo prestazioni
superiori e un basso consumo di carburante.
Poiché i motori Volvo offrono prestazioni
elevate a regimi inferiori, il propulsore è
soggetto a sforzi minori, con una vita utile più
lunga e tempi di attività massimi.
Riduzione catalitica selettiva (SCR)
L'SCR non è una novità per Volvo, è una
tecnologia che Volvo Trucks impiega dal
2005. La soluzione Volvo prevede l'iniezione
di AdBlue®/DEF all'interno del flusso dei
gas di scarico, dove si riscalda e produce
ammoniaca, innescando una reazione
chimica nel catalizzatore, che converte i
NOx in azoto e CO2: gas entrambi presenti
naturalmente nell'aria.
Iniezione del carburante
La nuova generazione di motori V-ACT (Volvo
Advanced Combustion Technology) è caratterizzata da
sistemi a iniezione variabile a pressione estremamente
elevata che regolano la temperatura di combustione. In
questo modo l'efficienza del carburante viene ottimizzata
garantendo conformità alle norme Stage IV.
6
Il sistema E-EGR diminuisce la quantità
di ossigeno nella camera di combustione,
riducendo la temperatura di picco di
combustione e di conseguenza la formazione
di ossidi di azoto (NOx). Il sistema E-EGR non
raffreddato viene usato per aumentare la
temperatura dei gas di scarico a bassi carichi
del motore.
Motore Volvo D11 Stage IV.
Numero di cilindri
6
Cilindrata
L
10.8
Intervallo di potenza kW 235-265
nominale
Sistema di gestione del motore (EMS)
L'EMS adegua istantaneamente le prestazioni a ogni nuova
situazione operativa. L'EMS avanzato di nuova generazione
vanta un processore più potente per supportare più
funzioni, caratterizzato da migliore precisione e maggiore
velocità di comando.
Centralina di comando del post-trattamento
(ACM)
L’ACM svolge automaticamente il comando,
il controllo e la diagnosi del sistema SCR per
garantire la conformità con la normativa sulle
emissioni.
Valvola a farfalla
La valvola a farfalla automatica limita l’ingresso
di aria fresca per regolare la temperatura di
scarico e il flusso EGR, migliorando l’efficienza
globale del sistema di post-trattamento in
condizioni di carico ridotto.
AdBlue®/DEF (additivo per emissioni diesel)
Le norme sulle emissioni Stage IV richiedono per le
macchine movimento terra l’impiego di un agente
di riduzione a base di urea e acqua deionizzata,
denominato AdBlue® in Europa e DEF negli USA.
7
Ricircolo dei gas di scarico esterni (E-EGR)
Il sistema di ricircolo dei gas di scarico raffreddato
(E-EGR) diminuisce la quantità di ossigeno nella
camera di scoppio, riducendo la temperatura di picco
di combustione e di conseguenza la formazione di
ossidi di azoto (NOx), un requisito essenziale ai
sensi della normativa Stage IV.
Filtro antiparticolato diesel (DPF)
Nei suoi motori heavy duty dotati di DPF,
Volvo ha integrato un sistema di gestione del
motore più sofisticato (EMS). In questo modo si
ottiene un livello di precisione e di controllo più
elevato. Utilizzando la rigenerazione continua
passiva per ossidare gradualmente il particolato
a temperature degli scarichi basse e medie, il
sistema aziona automaticamente la rigenerazione
attiva (temperatura degli scarichi elevata) come e
quando è necessario per ripristinare il sistema DPF
e/o per ricondizionare il sistema SCR. Conosciuta
come rigenerazione dinamica, non richiede interventi
da parte dell’operatore e non determina cali di potenza
o di prestazioni durante il normale funzionamento
della macchina. Questa capacità di ottimizzare la
rigenerazione per ogni singola macchina consente di
ottenere le massime prestazioni dalla macchina.
Riduzione catalitica selettiva (SCR)
L’SCR non è una novità per Volvo, è una tecnologia che
Volvo Trucks impiega dal 2005. La soluzione Volvo prevede
l’iniezione di AdBlue®/DEF all’interno del flusso dei
gas di scarico, dove si riscalda e produce ammoniaca,
innescando una reazione chimica nel catalizzatore, che
converte i NOx in azoto e CO2: gas entrambi presenti
naturalmente nell’aria.
Centralina di comando del post-trattamento
(ACM)
L’ACM svolge automaticamente il comando,
il controllo e la diagnosi del sistema di posttrattamento per garantire la conformità con la
normativa sulle emissioni.
Catalizzatore di ossidazione diesel
(DOC)
Il catalizzatore DOC si usa per facilitare
una rigenerazione passiva durante il
funzionamento della macchina e per ridurre
le eventuali emissioni di CO o HC. Durante
la rigenerazione attiva, il DOC aumenta
automaticamente la temperatura degli
scarichi ossidando il carburante iniettato. Il
gas di scarico riscaldato entra poi nel DPF e
nel sistema SCR, eliminando la fuliggine dal
DPF e i contaminanti dal sistema SCR.
8
AdBlue®/DEF (additivo per emissioni diesel)
Le norme sulle emissioni Stage IV richiedono per le macchine
movimento terra l’impiego di un agente di riduzione a base di
urea e acqua deionizzata, denominato AdBlue®.
Motori Volvo D13 e D16
Stage IV.
Numero di cilindri
D13
D16
6
6
Cilindrata
L
12.8
Intervallo di potenza kW 220-329
nominale
16.1
350
Sistema di gestione del motore (EMS)
L’EMS adegua istantaneamente le prestazioni a ogni nuova situazione operativa. L’EMS
avanzato di nuova generazione vanta un processore più potente per supportare più
funzioni, caratterizzato da migliore precisione e maggiore velocità di comando.
Turbocompressore a geometria variabile (VGT)
Il turbocompressore a geometria variabile contribuisce ad
aumentare la potenza ed eroga coppia istantanea a bassi
regimi del motore. Migliora le prestazioni del motore, che di
conseguenza migliorano il rendimento del carburante. Inoltre il
VGT sostiene il processo di ricircolo dei gas di scarico.
Iniezione AHI (Active Hydro carbon Injection)
Durante la rigenerazione attiva, l’iniezione AHI a
comando elettronico inietta carburante nel flusso
di scarico. Il carburante iniettato evapora nel flusso
di scarico e si ossida nel DOC e nel DPF, causando
l’aumento della temperatura e consentendo in tal modo
l’incenerimento del particolato nel DPF.
Valvola a farfalla
La valvola a farfalla automatica limita l’ingresso di aria
fresca per regolare la temperatura di scarico e migliorare
l’efficienza globale del sistema di post-trattamento in
condizioni di carico ridotto.
Iniezione del carburante
La nuova generazione di motori Volvo Advanced
Combustion Technology (V-ACT) vanta un sistema
di iniezione del carburante variabile ad alta pressione
che controlla le temperature di combustione. Questo
ottimizza l’efficienza dei consumi e assicura la conformità
con le norme Stage IV. Per la rigenerazione attiva
dell’impianto post-trattamento viene utilizzato un iniettore
del carburante, posizionato nell’impianto di scarico.
Il carburante iniettato evapora nel flusso di scarico e
ossida nel DOC e nel DPF, aumentando la temperatura
e consentendo la combustione del particolato nel DPF.
Elevata coppia a bassi giri motore
I motori Stage IV premium di Volvo erogano coppia
elevata a bassi regimi garantendo prestazioni
superiori e un basso consumo di carburante. Poiché i
motori Volvo offrono prestazioni elevate a regimi inferiori,
il propulsore è soggetto a sforzi minori, con una vita utile
più lunga e tempi di attività massimi.
9
Supporto di prim’ordine.
In Volvo non ci impegniamo solamente a offrire macchine di qualità dotate di potenti ed efficienti
motori Stage IV, siamo anche in grado di fornire assistenza continua di altissimo livello grazie alla
nostra offerta software. La straordinaria rete di assistenza globale delle concessionarie Volvo
garantirà i tempi di attività operativa e la disponibilità della vostra macchina per la sua intera vita utile.
Gestione AdBlue®/DEF
La qualità dell’agente di riduzione AdBlue®/DEF Volvo è garantita e
assicura la protezione dei componenti, l’ottimizzazione del rendimento
del carburante, la riduzione al minimo delle emissioni e la totale sicurezza
della soluzione. La rete di concessionarie Volvo ha creato un sistema
di fornitura per garantire la massima disponibilità ed accessibilità per i
clienti Volvo.
Servizi di scambio del filtro DPF
Le concessionarie autorizzate Volvo Construction Equipment offrono
il noto programma di scambio Volvo Reman. Si tratta della soluzione
più efficace in termini di tempo e costi quando si tratta della pulizia del
filtro DPF.
Accordi Assistenza Clienti (CSA)
Ricambi originali Volvo
CareTrack
Gli Accordi Assistenza Clienti Volvo offrono
interventi di assistenza e manutenzione
con il massimo controllo dei costi e tempi di
inattività minimi. Il sistema flessibile soddisfa
numerose necessità, da un programma a
copertura totale con interventi di riparazione
e assistenza a un programma di ispezione
a copertura di parti e funzioni di vitale
importanza.
I ricambi originali Volvo sono progettati,
testati e collaudati per offrire i livelli più alti di
qualità e durata.
CareTrack è il sistema telematico Volvo
che consente il monitoraggio remoto di
numerose funzioni della macchina, per
migliorare produttività ed efficienza. Tra i
dati rilevati vi sono il consumo di carburante,
rapporti sulla posizione e promemoria per
interventi di assistenza.
10
Domande più frequenti.
EMISSIONI E NORMATIVE VIGENTI
D
Qual è l’ambito della normativa sulla riduzione
delle emissioni dei motori Stage IV?
La normativa si concentra sulla riduzione del particolato (PM) e degli
ossidi di azoto (NOx), regolamentando anche i livelli di emissione
di idrocarburi incombusti (HC) e di monossido di carbonio (CO).
D
Che differenza c’è tra i livelli di emissioni
regolamentati dalla normativa Stage IV, e quelli
fissati dalla normativa Stage IIIB ?
La normativa Stage IV richiede una riduzione dei NOx di almeno
l’80% e nessuna modifica del PM in confronto alla normativa
Stage IIIB.
TECNOLOGIA PER LA RIDUZIONE
DELLE EMISSIONI
D
Quali opzioni tecnologiche sono disponibili
per soddisfare i limiti rigorosi imposti dalla
normativa Stage IV per le emissioni di gas di
scarico?
La riduzione dei NOx e del PM si può ottenere in vari modi. Ciascuno
di essi offre vantaggi, ma sfortunatamente anche degli svantaggi.
Per esempio, la riduzione dei NOx ottenuta all’interno del motore
generalmente determina un aumento delle emissioni di PM e,
analogamente, la riduzione del PM all’interno del motore genera elevate
emissioni di NOx. L’ottimizzazione del sistema di gestione dell’iniezione
di carburante e dell’aria, realizzata con configurazioni diversificate del
sistema di ricircolo dei gas esausti EGR (con raffreddamento, senza
raffreddamento, ecc.) e le varie tecnologie di post-trattamento dei
gas di scarico, tra cui i filtri antiparticolato diesel DPF e la tecnologia
SCR di riduzione catalitica selettiva dei NOx, fanno tutti parte degli
strumenti per la riduzione delle emissioni messi a punto da Volvo.
Questi strumenti sono integrati dal controller elettronico di gestione
del motore di terza generazione Volvo EMS-2, ulteriormente migliorato
e dotato di processore ancora più performante.
D
Quale tecnologia Volvo CE utilizzerà per
soddisfare i requisiti di riduzione delle
emissioni previsti dalla normativa Stage IV?
Volvo ha il vantaggio di essere uno dei costruttori più importanti al
mondo di motori diesel per impiego su strada (camion) e fuoristrada
(macchine movimento terra e applicazioni marittime/industriali) e
già soddisfa, ovunque nelle aree interessate, le varie normative sulle
emissioni delle macchine per impiego su strada e fuoristrada. Per
questo motivo Volvo Construction Equipment vanta enormi, solide
ed esclusive competenze interne nel campo delle tecnologie per la
riduzione delle emissioni dei gas di scarico dei motori diesel e delle
relative applicazioni. Tali competenze le consentono di rispettare
i requisiti in materia di riduzione delle emissioni delle macchine per
utilizzo fuoristrada che entreranno in vigore dal 2014. Sulla base di
queste vaste competenze tecniche e dell’ampia gamma di soluzioni
messe a punto e dopo attente valutazioni tecniche e di marketing,
Volvo ha scelto di applicare alle sue macchine movimento terra una
combinazione di soluzioni “interne” ed “esterne” al cilindro. Molte
applicazioni utilizzano il sistema EGR abbinato a un sistema DPFSCR integrato. Alcune applicazioni impiegano solo la tecnologia SCR
per ridurre le emissioni dei gas di scarico. La scelta è stata attuata
basandosi su ciò che attualmente riteniamo sia la soluzione migliore
per le applicazioni fuoristrada, ottimizzata dal punto di vista dell’utente
finale. Grazie al vantaggio di appartenere al Gruppo Volvo, la
nostra “nuova” tecnologia SCR è già stata, in realtà, ampiamente
testata in oltre un milione di autocarri dotati di SCR dal momento
dell’introduzione del sistema nel 2005.
D
Le offerte di prodotti da parte di Volvo CE
comprenderanno diverse soluzioni per ridurre
le emissioni nelle diverse applicazioni o
sfrutterete le stesse soluzioni tecnologiche di
riduzione delle emissioni per tutte le tipologie
di motori?
Le tecnologie principali per la riduzione delle emissioni saranno
generiche, ma ciascun motore sarà adattato alla sua applicazione,
con hardware e software personalizzati per ottenere le prestazioni
richieste e affidabilità e produttività massime. Applicheremo quindi
le tecnologie più adatte ai rispettivi livelli di potenza e alle normative
pertinenti, ottimizzate dal punto di vista dell’utente finale.
D
Con che frequenza devo eseguire la
rigenerazione?
I motori Stage IV sono dotati di nuovi sistemi di post-trattamento
che raramente richiedono una rigenerazione. La pulizia del filtro
DPF impiega la rigenerazione passiva trasparente. La rigenerazione
attiva è richiesta ogni 450-550 ore, di solito 2-3 volte all’anno (o
potrà essere attivata prima manualmente durante gli interventi di
assistenza tecnica alla macchina).
VARIE
D
Un motore conforme alla normativa Stage IIIA o
Stage IIIB può essere modificato per soddisfare
la normativa sulle emissioni Stage IV?
No. I costi previsti supererebbero di molto i benefici. Inoltre sarebbe
richiesta una certificazione separata per quel particolare motore.
D
I nuovi motori Volvo Stage IV possono
funzionare a biodiesel?
Sì. Alcuni paesi prescrivono l’aggiunta di biodiesel per una
percentuale massima del 7%.
D
Cos’è l’urea?
L’urea è un composto di azoto che si trasforma in ammoniaca se
riscaldato. Si usa in molti settori; l’impiego più comune è forse
quello in agricoltura come fertilizzante.
D
Cos’è l’additivo per emissioni diesel o DEF?
L’additivo per emissioni diesel (DEF), denominato anche AdBlue®
(una soluzione al 32,5% di urea in acqua deionizzata), è il liquido
operativo usato a livello mondiale per i veicoli SCR. Una soluzione
atossica, nebulizzata nel flusso dei gas di scarico e che si trasforma
in ammoniaca che, nel catalizzatore SCR, trasforma le emissioni
nocive di ossidi di azoto NOx in innocuo vapore acqueo e azoto.
AdBlue® (DEF) è il liquido obbligatorio per i motori con catalizzatore
SCR e senza di esso il motore non può funzionare.
11
Ref. No 20038790-B / Italian-35 / 2014.10 / VOLVO CE / Volvo, Global Marketing
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