Экономика выбросов для большегрузных автомобилей

Выбросы дизельных двигателей значительные качества воздуха, вопрос, на который приходится около одной третьей от N нации [O.sub.x выбросов] и одна четверть г. выбросы от передвижных источников. Охране окружающей среды США отреагировало на новые, более строгие нормы выбросов, первый ярус который вступил в силу в 2004 году (октябрь 2002 года для двигателя строителей, пострадавших в результате согласия указа). Еще более строгие правила вступят в силу в 2007 и 2010 годах, наряду с появлением новых стандартов на топливо дизельное требующие нижних уровней содержания серы.

С этими изменениями, обзор технологические возможности, доступные производителей, владельцев флотов и операторов в порядке.

Во-первых, давайте кратко рассмотрим сами стандарты. стандарты EPA познакомимся ниже N [O.sub.x] предел 0,2 г / л.с.-ч, что должно быть полностью поэтапно в 2010 году. Между 2007 и 2009 годах не менее 50% от этой N [O.sub.x предел] выбросов должны быть достигнуты. Производители могут удовлетворить это требование, кипящей выбросов, удостоверяющий, что N [O.sub.x] предел для всех своих моделей двигателей 2007-2009 составляет около 1,1 г / л.с.-ч. Иными словами, поэтапно будет на процент от продаж основе, т.е. 50% сокращение с 2007 по 2009 и 100% к 2010 году.

EPA также ввел новый стандарт выбросов 0,01 г / л.с.-ч на г. (по сравнению с текущим 0,1 г / л.с.-ч), которые должны быть выполнены к 2007 году. Эти стандарты таким образом, включать гибкие положения, облегчающие переход на новые стандарты, а также поощрять скорейшее внедрение экологически чистых технологий для новых и существующих источников.

Крупные производители, такие, как Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel и международных грузовых автомобилей и двигателей приняли дизельные фильтры твердых частиц в качестве предпочтительной стратегией / технологии для сокращения часов, но у нас нет консенсуса по технологиям N [O.sub.x управления]. 2 наиболее практичным и экономически эффективных подходов к нижней N [O.sub.x] выбросов дизельных грузовых автомобилей в цилиндры методы, такие как высокий уровень СГП и выхлопная система технологий, таких как мочевина-SCR, который внедряется в Европейский союз, начиная с 2005 (Евро 4).

Эти новые стандарты будет также косвенно затрагивает действующих дизельных грузовых автомобилей и операторов флота в нескольких препятствие на пути обеспечения регионов страны. Есть около 11300 тысяч дизельных грузовых автомобилей, работающих в Соединенных Штатах, и около 4000 тысяч грузовиков работают в различных препятствие на пути областях. Такие владельцы флота будут подвергаться добровольной модифицированной программы сопровождается финансовых стимулов для соблюдения.

По состоянию на 1 июня 2006 г., нефтеперерабатывающих будут обязаны приступить к производству дизельного топлива для использования в на автотранспортных средствах с серы не более 15 частей на миллион (ppm). Программа предлагает некоторую гибкость и переработчики, такие как усреднение, банковских и торговых компонентов, начиная с июня 2006 и прочного до 2009 года, с кредита, предоставляемого для скорейшего выполнения до июня 2006 года.

Существует несколько вариантов для производителей и владельцев флотов, которые рассматривают повышение выбросов исполнении своих дизельных двигателей. Они включают преобразование двигателей альтернативных furls как сжатый природный газ и модернизации двигателей взрослыми с помощью современных технологий контроля за выбросами.

Выбывающий взрослыми двигатели и переходе на природный газ может быть очень дорогими, продолжение на стр. 100 для дизельных грузовиков оператора, особенно с учетом нынешних высоких цен на природный газ. Таким образом, двигатель модернизации, такие как СГП и технологий контроля выхлопных газов стать наиболее практичный вариант для экономичного выбросов соответствия для новых и существующих автомобилей.

Нижеследующей таблице приводится сравнительный анализ технологий по сокращению выбросов с учетом новых дорожных дизельных стандартов выбросов транспортных средств. Большинство производителей и флота владельцы планируют осуществлять один или определенное сочетание этих технологий. N [O.sub.x] и ТЧ устройств цитируется находятся на разных уровнях развития и коммерциализации. Некоторые устройства проверяются по охране окружающей среды и / или California Air Resources Board (CARB) для достижения ожидаемого уровня N [O.sub.x] и г. эффективности.

Многие методы двигателя выбросов на основе контроля были исследованы с появлением норм выбросов для дизельных двигателей. Эти методы варьируются от незначительных усовершенствований аппаратного обеспечения реорганизации основных компонентов двигателя, таких как камеры сгорания, внедрения электронного управления системой подачи топлива. Другой распространенный двигатель основе методики недорогих соответствия системы рециркуляции выхлопных газов (РВГ). Хотя охлаждение выхлопных газов и передовые системы впрыска топлива, используемые в EGP. дает некоторые преимущества, например, выше давление впрыска и гибкие сроки впрыска топлива, существует обеспокоенность относительно конденсации, упаковки и ограничения двигатель интеграции, таких как топливо и воздух модернизации системы управления, необходимые для противодействия увеличилось г. из СГП.

Кроме того, Есть вопросы, являются ли эти и другие усовершенствования конструкции двигателя может выполнить в 2007 и 2010 стандартами. Представляется маловероятным, что ранее установленный стандарт может быть выполнено путем РОГ подходы в одиночку и есть единодушное мнение, что реабилитация или выхлопные контроля лечения, такие как СКВ и N [O.sub.x] адсорберов необходимо будет встретиться 2010 номеров.

Хотя способность SCR, направленных на достижение высокого уровня сокращения хорошо документирована, N [O.sub.x] адсорбера технология не может достичь 90% снижения уровня в настоящее время. N [O.sub.x] адсорберов требуют двигатель интеграции и средства для дополнительного впрыска топлива. N [O.sub.x] адсорберов уменьшения выбросов оксидов азота в два этапа. Во-первых, катализатором химических ловушек и магазины окислов азота. В конце концов активных центров катализатора "заполнить", отправляясь втором этапе регенерации, в которой дизельное топливо или другие углеводороды, введенные непосредственно в выхлопных газов. Это искусственное богатого углеводородами (уменьшение) окружающей среды инициирует выделение кислорода и превращения окислов азота на азот и воду.

С другой стороны, восстановление смертность от штрафа в экономии топлива, по прогнозам, 5% в результате введения топлива в выхлопных газов. Адсорберы также быстро отравлен серой и их эффективность падает существенно, даже при контакте с очень низкого уровня. Хотя это может быть отменено через сероочистки, оно может быть дорогим и неэкономичным в зависимости от уровня содержания серы в топливе.

Мочевины SCR представляет собой технологию, где N [O.sub.x] восстановителя - водный раствор мочевины - вводится в выхлопных газах выше по течению от катализатора SCR. Раствор мочевины должна осуществляться на борту в танке.

По сравнению с другими технологиями, применение мочевины SCR потенциально может обеспечить лучшую экономию топлива и снижение эксплуатационных расходов. Эти системы были показаны по сокращению N [O.sub.x] автор 65 до 99% в диапазоне от дизельного условиях эксплуатации. SCR технологии применялись на стационарных источников более 15 лет. Тем не менее, мобильные технологии SCR должны добиться меньшего упаковки, должны быть прочными и эффективно работать в самых различных двигателей грузовых автомобилей. Кроме того, системы должны быть направлены на предотвращение аммиака, в котором непрореагировавшего аммиака побег из выхлопной трубы.

Новейшие разработки в области технологии SCR, таких как ELIM-N [O.sub.x] системы разработан и создан Монро, штат Коннектикут основе горения компонентов Associates (ОСО) решает эту проблему, адаптировав количества мочевины вводят в состав катализатора, а функция параметров управления двигателем, таких как RPM и нагрузки, обеспечивая бортовой диагностики для различных функций.

Недавние исследования, проведенные Производители контроля за выбросами ассоциации (MECA) показывает, что стоимость системы SCR для двигателей в 300 л.с. до 500 л.с. диапазон может варьироваться от $ 11000 до $ 50000 за систему в зависимости от объема заказа. Так как рынок для выхлопных газов дизельных двигателей технологии контроля за выбросами, новых и модернизации приложений растет, ожидается, что расходы, связанные с системой SCR будут продолжать падать с течением времени. Кроме того, стоимость завода-изготовителя или дизельного грузовика оператора зависит от объема системы SCR и приказал количество N [удаление O.sub.x] лучшего. Себестоимость одной системе будет значительно выше, чем объем порядка 500 систем.

Нижеследующей таблице анализа ежегодных расходов соответствия системы SCR за 5 лет эксплуатации на двигателях с переменной N [O.sub.x] выбросов рейтинг на основе году модель двигателя. Полагая N [O.sub.x] сокращение требование 70%, расходы на тонну N [O.sub.x] удалены для системы SCR проанализированы колеблется от $ 1400 до $ 2600 за тонну в зависимости от N [O.sub . х] выбросов рейтинг грузовика. Большого сокращения выбросов можно на старшего грузовик и, следовательно, фиксированная стоимость системы находится среди более тонн в результате более низкой стоимости за тонну.

Для содействия достижению целей качества воздуха и поощрять производителей дизельных грузовых автомобилей и владельцев соблюдать, EPA через добровольных Дизель Модернизация Программа разработке вариантов политики для использования квот на выбросы порожденных модернизации дизельных двигателей в виде кредитов, которым можно торговать и в качестве стационарных источников компенсации. Новые грузовики, которые устанавливают ограничения выбросов до 2007 года может быть право на досрочное соблюдению кредиты. Некоторые другие программы стимулирования развития усреднения, банковского дела и торговли (ABT), торговля квотами на выбросы, рыночные пособие торговли, мобильных источников выбросов сокращения кредитов (MERCs) и открытого рынка торговли квотами на выбросы.

Хотя производители двигателей и производители могут применять рано кредитов соблюдения других несоблюдения дизельных двигателей, операторы существующих дизельных грузовиков, которые добровольно сократить выбросы могут иметь право на государство Implementation Plan (SIP) кредит, экономические стимулы для возмещения расходов на загрязнение контрольное устройство в N [O.sub.x область] SIP.

Большинство экономических стимулов для операторов дизельных грузовиков, вероятно, будут сосредоточены в озонового препятствие на пути обеспечения регионов. Эти регионы, скорее всего, сделать добровольное соблюдение экономически привлекательным для владельцев флотов насколько это возможно, учитывая высокие уровни озона не будут достигнуты уровни в регионе. Снижение N [O.sub.x] уровнями выбросов дизельных грузовых автомобилей в этих суровых препятствие на пути обеспечения регионов внесет значительный вклад в снижение кислотно-дождь, приземного озона в уровне и условиях ограниченной видимости.

Ravi Krishnan является главным и управляющий директор Krishnan

T.J. Tarabulski является менеджером по продукции горения компонентов Associates (ОСО), глобальный поставщик загрязнения воздуха технологий управления для котлов, стационарных и мобильных двигателей внутреннего сгорания. Телефон: (203) 268-3139, электронная почта: <a href="mailto:tarabulski@cca-inc.net"> tarabulski@cca-inc.net </ A>.