Inovações das Tecnologias Diesel - Seminário Internacional Frotas

Inovações das
Tecnologias Diesel
Seminário Frotas e Fretes Verdes
Dezembro 2013
Marco Rangel
Cummins América do Sul
Inovações Tecnológicas Diesel e as
Mudanças Climáticas Globais
Qual o ambiente regulamentador global?
Como estamos respondendo?
Quais os próximos passos?
2
Leis de Emissões Globais mais rígidas
Off-highway
2011 / 2014
Europe
2014
US /
Canada
2010
China
2011
Mexico
2011
India
2010
Brazil
2012
3
Australia
2011
Emissões quase-Zero NOx e PM (particulado)
NOx / NOx+HC
Particulate
0.6g/HP-hr
0.6
12
10.7g/HP-hr
0.5
10
0.4
8
6.0g/HP-hr
6
0.3
5.0g/HP-hr
0.25g/HP-hr
4.0g/HP-hr
0.2
4
2.5g/HP-hr
0
1988 1990
0.1g/HP-hr
1.2g/HP-hr*
0.2g/HP-hr
2
1995
2000
2005
2010
2015
2020
* Phase-In Average reference of EPA 2010
4
0.1
0.01g/HP-hr
Urban Bus 0.05g/HP-hr
0
1988 1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Evolução das Tecnologias Diesel
NOx, PM
CO2
EURO 5=P7
Selective Catalytic
Reduction
Diesel Particulate
Filter
Cooled Exhaust Gas
Recirculation
Electronic Fuel Systems
Aftercooling
5
1990
Cummins Confidential
2000
2010
5
2020
FIGURE 3
Sistema de Controle +abrangentes –> CO2
Ponto de Venda
Intensidade
de Carbono
no
Combustível
CI [gCO2/MJ ]
F
Eficiência
Energética
do Motor
ηBTE
[MJB/MJF]
CO2 Emission =
Eficiência do
Veículo
ηTT
ηBTE
[Ton-km/MJB]
CI
x ηTT x ηOP x
6
Eficiência
Operacional
ηOP
ηHWY
Eficiência da
Infraestrutura
ηHWY
[%]
gCO2
ton-km
[%]
Decompondo o Sistema e suas contribuições
Combustíveis
Redução da intensidade de Carbono
Bio Diesel, CNG, LNG
Motores
Demanda Potência
“Passiva”
Melhoria de eficiência
Novos combustíveis de baixo C
Hibridização e recuperação de calor
Veículos
Transmissões / Eixos/ Pneus
Aerodinamica
Composições SMART
Frotas e Operadores
Incentivos para baixas emissões
Logistica, Treinamentos
Rodovias e Infraestrutura
Minimizar congestionamento
Limitações de velocidade
Limitações de peso GVW
7
Fornece Potência
“Ativamente”
Demanda Variável pela Potência
250
65MPH Cruise, [21CTP]
Braking
200
Accessory/PTO
Power Demand (HP)
LH Complete Duty-Cycle
Driveline
Tire
150
Aero
100
Federal
Fuel Economy Test
50
FTP75
0
Line Haul
Line Haul
P&D
Bus
8
Refuse
Pick-UP
Pick-UP
Hybrid
Potencial de redução de CO2 ->variável!
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Inovações Tecnológicas Diesel e as
Mudanças Climáticas Globais
Qual o ambiente regulamentador global?
Como estamos respondendo?
Quais os próximos passos?
10
A Tecnologia certa faz a diferença
 Amplo portfolio de soluções Cummins
 Adaptamos a tecnologia à aplicação
Application
First
Date
Tier 3 / EU Stage IIIA
2005
EPA Tier 2 > 751 hp
2006
Euro 4 On-Highway
2006
EPA 07 On-Highway
2007
EPA 07/10 Pickup Truck
2007
Euro 5 On-Highway
2009
EPA 10 On-Highway
2010
Tier 4 Interim
/ Stage IIIB
174-751 hp
75-173 hp
In-Cylinder
Only
2011
2012
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Cooled
EGR/VGT
NOx
Adsorber
SCR
PM
Aftertreatment
Evolução da arquitetura de Produtos
Cummins para atender Emissões
P
Fuel
Injection
On
Engine
NOX
NOX
P
T
T
Urea
T
Diesel
Particulate
Filter
DOC
T
T
SCR
Urea
Doser
Mixer
A
M
O
X
Cu Zeolite
0.2g Tail
Pipe Out
EGR-Cooler
VGT
CAC
XPI Fuel System
High Efficiency Nozzle & Pump
EPA 2010
1998
12
Air
VGT
Filter
Engine
Coalescer
OCV
Breather
Cummins Confidential
12
Mixer
EGR
Valve
Integração de Subsistemas Críticos
Controles
Eletrônicos
Filtração e Fluídos de
Emissões
Tecnologia de
Combustão
Sistemas de PósTratamento
Sistemas de
Injeção
Turbos
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+Oportunidades de Redução de CO2
Redução
de marcha
lenta
CO2
Combustão limpa
de alta eficiência
Combustível
de baixo
carbono
Hybrid
Hibridização
Economia Combustível
WHR
Waste Heat
Recuperação
Recovery de
Calor
14
Pós-tratamento
de baixa
temperatura
WHR Recuperação de calor vs. Hibridização
Waste Heat
Recovery
Fuel Economy Benefit
Hibrido
Heavy Duty
Seldom
Start/Stop
Frequent
Start/Stop
Duty Cycle
15
Motor Básico Emissionado
Waste Heat
Engine Power
16
Waste Heat Recovery (WHR)
Pump
Boiler
Waste Heat
Engine
Power Turbine
Waste Heat
Power
Additional
Power
Waste Heat
Condenser
17
Evolução da Eficiência em Motores Diesel
60
Combustão Avançada
WHR - Waste Heat Recovery
And
Eletrificação dos Veículos
Brake Thermal Efficiency (%)
55
50
Waste Heat
Recovery
45
40
35
1990
1995
2000
2005
18
2010
2015
2020
Inovações Tecnológicas Diesel e as
Mudanças Climáticas Globais
Qual o ambiente regulamentador global?
Como estamos respondendo?
Quais os próximos passos?
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Próximos Passos
 Continuar a colaborar com nossos clientes, montadoras
OEMs, associações dos fabricante e agencias
governamentais nas definições da regulamentações
adequadas para os veículos a Diesel comerciais
 Desenvolver novas tecnologias e soluções de produto
para melhorar a economia de combustíveis e assim
reduzir as emissões de CO2 (GHG) atendendo aos
requerimentos regulatórios globais
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