Desafio
A Divisão de Autocarros Escolares fornece serviços de transporte escolar e de fretamento a municípios, sistemas escolares e outras organizações públicas e privadas. Servindo tanto as grandes como as pequenas cidades, este é um dos principais operadores de autocarros escolares da Nova Inglaterra, fornecendo serviços de transporte a 12 sistemas escolares e 65.000 crianças.
As partículas dos motores diesel (PM) representam um grave risco para a saúde e, de acordo com a EPA, agravam a asma e as alergias ou podem causar outros problemas de saúde graves, incluindo cancro do pulmão. Para reduzir a exposição das crianças nos autocarros escolares em Westport e Plainville, Connecticut, às emissões nocivas, o operador do autocarro escolar instalou DPFs de parede inteira para obter a máxima proteção contra as partículas.
No entanto, em aplicações de baixa temperatura como esta, os DPFs acumulam rapidamente fuligem, o que provoca a obstrução dos poros do substrato de cordierite. A natureza seca da fuligem dos motores EGR tende a exacerbar este problema, formando um bolo de carbono duro que só oxida a temperaturas elevadas. Quando o filtro entope, a contrapressão continua a aumentar até que a unidade seja removida e limpa ou regenerada no local. Até que a manutenção dos filtros seja efectuada, o aumento da contrapressão resulta num fraco desempenho do motor e numa menor eficiência do combustível, aumentando os custos gerais das operações da frota.
Uma vez que os gases de escape dos autocarros escolares não são suficientemente quentes para permitir uma regeneração passiva, quando a contrapressão atingia 5-6 psi, o operador do autocarro escolar retirava os filtros e cozia-os durante seis horas para oxidar a fuligem arrastada. Para além de ser um processo dispendioso e que consome muita energia, também exigia que os autocarros fossem retirados de serviço com mais frequência do que o desejado. Combinado com a diminuição da eficiência dos combustíveis e a subida dos preços do gasóleo, o programa DPF tornou-se mais dispendioso do que inicialmente previsto.
Em alternativa, o operador do autocarro escolar poderia ter utilizado um DPF ativo, em que o gasóleo é injetado à frente do filtro e inflamado para aumentar a temperatura o suficiente para iniciar a regeneração. Embora isto não exija a remoção do filtro para limpeza, os sistemas activos correm o risco de uma regeneração descontrolada, o que pode ter consequências inaceitáveis, como um stress térmico significativo. Isto, por sua vez, pode afetar a integridade do substrato e danificar o DPF, acabando por reduzir a vida útil do dispositivo.
A regeneração descontrolada também cria a possibilidade de jactos de chamas no sistema de escape do autocarro escolar. Além disso, os sistemas activos tendem a ter custos iniciais e de funcionamento mais elevados, o que os torna menos atractivos do ponto de vista económico.
Com DPFs passivos instalados na frota existente de Westport e Plainville, o operador de autocarros escolares procurou uma solução para aliviar os seus problemas de manutenção e custos de funcionamento, proporcionando simultaneamente aos sistemas escolares um ambiente mais saudável para as suas crianças.
Solução
O catalisador à base de combustível DPFC (Diesel Particulate Filter Cleaner) da JLM Lubricants actuou como um "solucionador de problemas" para o operador de autocarros escolares, assegurando o desempenho do filtro sem aumentar os custos. Com uma instalação rápida e simples, os autocarros foram equipados com um sistema de dosagem a bordo para misturar automaticamente o DPFC da JLM com o gasóleo na admissão do motor.
Especificamente formulado para utilização com DPFs, o JLM DPFC proporciona benefícios a vários níveis.
- A regeneração passiva e controlada é possível a temperaturas na gama dos 300°C, facilmente alcançada pelos operadores de autocarros na sua rota regular, quer conduzindo o autocarro a velocidades de autoestrada, quer carregando o motor em subidas durante 5-10 minutos. Esta atividade reduzirá drasticamente ou eliminará as necessidades de limpeza.
- Regeneração controlada sem receio de produção excessiva de calor, que poderia danificar a integridade do filtro ou criar chamas no tubo de escape
- A regeneração completa, mesmo da fuligem seca dos motores EGR, reduziu a contrapressão de 5 psi para 0,5 psi.
- O DPFC da JLM aumenta a taxa e a plenitude da combustão, reduzindo assim a quantidade de fuligem de saída do motor em até 25%. Este facto ajudou a manter um DPF mais limpo durante mais tempo, com base na diminuição da carga; mesmo cinco meses após a regeneração passiva, a contrapressão não excedeu os 3 psi.
- Uma combustão mais completa e menos contrapressão também melhoraram a economia de combustível (embora não tenham sido medidas quantidades específicas no decurso deste programa).
Regeneração passiva completa iniciada ao carregar o motor entre 2250-2450 rpm.
