Sistemi di scarico: mantenerli green

Alla fine del 2023, tutte le nuove macchine mobili non stradali (NRMM) in Europa dovranno essere conformi alle nuove normative sulle emissioni Euro Stage V.

Queste norme, che si applicano sia ai carrelli elevatori diesel sia a quelli a GPL, sono state descritte come le più severe al mondo in materia di emissioni e sono state concepite per migliorare la qualità dell'aria e proteggere la salute pubblica e l'ambiente. La normativa Stage V rende più severe le restrizioni sulle emissioni di particolato (PM), in particolare di ossidi di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO).

In concreto, tutte le macchine di nuova produzione a partire dal 2021 devono soddisfare gli standard della Stage V. Questo include macchine con potenza compresa tra 56 e 130 kW e macchine con potenza inferiore a 37 kW. Queste macchine devono produrre un massimo di 0,015 g/kW di fuliggine, indipendentemente dalle dimensioni del motore. Ciò comporta una riduzione del 40% rispetto alla Stage IV, in cui il massimo delle emissioni era di 0,025 g/kW.

I produttori dovranno dimostrare che i motori sono conformi alla Stage V apponendo un marchio di emissione su ciascun motore, visibile attraverso il coperchio di accesso al motore. Questo marchio deve includere il nome, il marchio del produttore, il nome della famiglia di motori, la data di produzione e un numero di serie. I motori senza questo marchio non saranno conformi.

Per i carrelli a GPL, le emissioni di particolato non sono un problema, ma è necessario un convertitore catalitico per eliminare gli ossidi di azoto. L'impatto maggiore si ha sul mercato dei carrelli elevatori diesel, dove la soluzione principale per soddisfare questi requisiti è stata un filtro antiparticolato diesel.

I filtri antiparticolato diesel sono utilizzati per prevenire lo scarico di fuliggine quando un motore automobilistico viene adattato per emettere meno ossido di azoto. Questo adattamento prevede l'abbassamento della temperatura di combustione utilizzando gas di scarico raffreddati, ma comporta la necessità di un filtro antiparticolato diesel per gestire lo scarico di fuliggine risultante.

I carrelli elevatori con filtri antiparticolato diesel devono essere puliti regolarmente, in genere una o due volte alla settimana. Questo comporta che il motore venga fatto girare per 20-30 minuti per bruciare la fuliggine. Lo svantaggio, per molti veicoli, è l'elevato consumo di carburante, l'aumento dei tempi di fermo e la riduzione della produttività.

In TVH, combiniamo esperienza tecnica in-house con una gamma molto ampia di ricambi per lo scarico. Questa gamma comprende anche ricambi specifici per il monitoraggio o la regolazione delle emissioni di gas di scarico:

Filtro antifuliggine/Filtro antiparticolato diesel

Un filtri antiparticolato diesel (DPF) è un elemento essenziale nella riduzione delle emissioni del motore diesel. Il DPF è progettato per ridurre il particolato diesel prodotto durante il processo di combustione. Questo filtro cattura le particelle di fuliggine e cenere bloccandole e raccogliendole fisicamente sulle sue pareti. 

Con il tempo, il filtro perde la sua efficacia a causa dell'accumulo di particelle, in particolare di ceneri. La durata del filtro può essere in qualche modo aumentata grazie al processo di rigenerazione, in cui la fuliggine raccolta viene periodicamente bruciata. Tuttavia, le particelle di cenere non possono essere bruciate.

Un filtro antiparticolato diesel è estremamente efficiente: fino al 99% delle particelle di fuliggine vengono catturate e rimosse dallo scarico.

Convertitore catalitico

Utilizzato all'interno del sistema di scarico, il convertitore catalitico riduce gli inquinanti nocivi presenti nei gas di scarico come il monossido di carbonio (CO), gli ossidi di azoto (NOx) e gli idrocarburi (HC), stimolando diverse reazioni chimiche. Quando questi inquinanti entrano nel convertitore catalitico, entrano in contatto con una struttura a nido d'ape in ceramica o metallo, rivestita di materiali catalizzatori come platino, palladio o rodio. Il contatto degli inquinanti con questi metalli preziosi dà luogo a diverse reazioni chimiche:

• Ossidazione: CO e HC reagiscono con l'ossigeno (O2) per produrre anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O), riducendo i livelli dei gas nocivi.
• Riduzione: i NOx si riducono reagendo con CO e HC. Questa reazione di riduzione produce N2, CO2 e H2O, diminuendo i livelli di ossidi di azoto.

Queste reazioni chimiche trasformano i gas nocivi in sostanze inerti o quantomeno meno nocive. I gas di scarico convertiti escono ora dal convertitore catalitico per essere rilasciati nell'atmosfera.

Sonda lambda

In prossimità del collettore di scarico o nel tubo di scarico (sia a monte sia a valle del convertitore catalitico), si trova la sonda lambda, nota anche come sensore di ossigeno o sensore O2. Questi sensori monitorano il livello di ossigeno nei gas di scarico, generando un segnale di tensione. Se la tensione in uscita è bassa, significa che la miscela aria-carburante contiene troppo ossigeno. Quando l'uscita di tensione è elevata, indica una miscela aria-carburante cosiddetta ricca e con ossigeno insufficiente.

L'uscita di tensione viene inviata all'unità di controllo del motore della macchina (ECU), che regola continuamente la miscela aria-carburante nel motore, mantenendo un rapporto ottimale di aria e carburante, ottimizzando la combustione.

In TVH è possibile trovare ricambi e accessori per l'intero sistema di scarico. Oltre al filtro antiparticolato o DPF, al convertitore catalitico o alla sonda lambda, la nostra gamma include:

• Marmitte
• Guarnizioni di scarico
• Sistemi di purificazione dell'aria di scarico
• Tubi scarico
• Protezione scarico