En Cummins, nuestro proceso de mejora continua exige que busquemos formas nuevas e innovadoras de hacer que los motores funcionen de manera más limpia, fuerte y por más tiempo. Aprovechamos nuestra inigualable comprensión técnica de los sistemas de postratamiento para ofrecer la tecnología y la asistencia adecuadas para cumplir con los estándares de emisiones en constante evolución para los mercados dentro y fuera de la carretera, comprometiendo millones de dólares cada año a investigación y desarrollo para estar a la vanguardia de estas industrias en constante evolución.
Las tecnologías de postratamiento desempeñan un papel fundamental en la mitigación de emisiones nocivas al tiempo que garantizan el cumplimiento de las estrictas regulaciones ambientales. Como líder en este campo, Cummins emplea una variedad de soluciones innovadoras para enfrentar los desafíos que plantean las regulaciones de emisiones.
En Cummins, nuestro compromiso inquebrantable con la innovación se ejemplifica a través de inversiones sustanciales en iniciativas continuas de investigación y desarrollo. Esta inversión tiene como objetivo mantenerse a la vanguardia de los estándares de emisiones en evolución, explorar nuevas tecnologías y mejorar las soluciones existentes. Nuestro enfoque proactivo de investigación y desarrollo garantiza que sus tecnologías de postratamiento permanezcan a la vanguardia de los estándares de la industria, brindando a los clientes soluciones de vanguardia.
Aplicación de sistemas de postratamiento
- No todas las aplicaciones requieren sistemas de postratamiento. Algunos, como los generadores de energía de emergencia en América del Norte, están exentos.
- Las regiones con regulaciones de emisiones más débiles han retrasado la adopción de sistemas de postratamiento.
- Las tecnologías avanzadas de postratamiento ayudan a los motores diésel a mantener la eficiencia y la potencia a la vez que reducen su impacto ambiental.
- Este equilibrio entre desempeño y responsabilidad permite que los motores diésel cumplan con las normas de emisiones y contribuyan a un medioambiente más limpio.
Postratamiento en motores de combustión interna diésel (ICE)
- Los sistemas de postratamiento de los motores de diésel son fundamentales para reducir las emisiones mediante la conversión de contaminantes nocivos de los gases de escape
en sustancias inocuas. - Estos sistemas actúan como filtros para los gases de escape en
motores diésel. - Las tecnologías clave de postratamiento incluyen:
- Filtros para partículas de diésel (DPF): capturan las partículas de hollín del escape
- Disminución catalítica selectiva (SCR): use una solución a base de urea para convertir óxidos de nitrógeno en nitrógeno y agua
Avances en los sistemas de postratamiento diésel
- Los sistemas de postratamiento de motores diésel han evolucionado en todo el mundo para cumplir con regulaciones ambientales, normas de emisiones y demandas del mercado más estrictas.
- Desde la década de 1990: Los catalizadores de oxidación diésel (DOC) se han utilizado en América del Norte para descomponer los contaminantes en el escape.
- 2007: La introducción de los filtros para partículas de diésel (DPF) transformó los sistemas pasivos en sistemas activos que requieren limpieza periódica.
- 2016: Los sistemas de un solo módulo ofrecen un diseño compacto y ligero.
- Se desarrollaron sistemas de NOx ultrabajo con dosificación doble y calentadores para mejorar el rendimiento y cumplir con estándares más estrictos.
Avances en el control de emisiones
- Las normas de emisiones de la EPA impulsarán la adopción de nuevas herramientas de gestión térmica para reducir las emisiones NOx en los motores diésel.
- Los enfoques de control de emisiones difieren entre Europa y América del Norte debido a los diferentes impulsores del mercado.
- Europa se centra en el control de NOx con énfasis en el ahorro de combustible. Los filtros de partículas se pueden usar para el control del tamaño de partícula en lugar de la captura de hollín.
- Norteamérica utilizará tecnología más avanzada para cumplir con las regulaciones de NOx ultra bajas, alineándose con los estándares Euro 6.
- Cummins está avanzando en la tecnología para motores diésel y de hidrógeno, con el objetivo de reducir la necesidad de postratamiento complejo a medida que evoluciona la tecnología de hidrógeno.
Diferencia entre los sistemas de postratamiento de hidrógeno y diésel
- Los motores diésel producen CO2, NOx y material particulado (PM).
- Los métodos de postratamiento como la recirculación de gases de escape (EGR) reducen los NOx al disminuir las temperaturas de combustión. La reducción catalítica selectiva (SCR) y la reducción selectiva no catalítica (SNCR) también eliminan NOx.
- A diferencia del diésel, los motores de hidrógeno no necesitan un filtro para partículas, lo que reduce la complejidad y el mantenimiento.
- El ICE de hidrógeno utiliza un catalizador de oxidación más simple, mientras que los sistemas de reducción catalítica selectiva utilizan el mismo fluido de escape diésel que los motores diésel.
- El postratamiento de hidrógeno requiere materiales especiales para manejar el agua en el escape y prevenir reacciones de metales.
- La tecnología de mezcla pobre y los sistemas de reducción catalítica selectiva ayudan a reducir los NOx en el hielo de hidrógeno, evitando la complejidad del postratamiento diésel.
¿Cómo funciona el sistema de postratamiento en Hydrogen ICE?
- La combustión de hidrógeno ideal produce solo vapor de agua, pero las condiciones del mundo real conducen a emisiones de NOx debido al nitrógeno en el aire.
- El sistema de disminución catalítica selectiva (SCR) reduce las emisiones de NOx en los motores de combustión interna de hidrógeno (ICE).
- Las emisiones pequeñas de hidrocarburos del aceite del motor pueden necesitar un catalizador de oxidación; sin embargo, los niveles bajos de hidrocarburos en algunas aplicaciones solo pueden requerir un catalizador de deslizamiento de amoníaco.
- La combustión de hidrógeno no produce CO2 directamente, aunque el funcionamiento con reducción catalítica selectiva puede generar emisiones menores de CO2.
El papel de los sistemas de postratamiento en la transición energética
- Europa puede clasificar los ICE de hidrógeno como de cero emisiones. Los reguladores norteamericanos todavía están debatiendo.
- Los ICE de hidrógeno reducen las emisiones de CO2 en aproximadamente un 90% en comparación con el diesel, lo que los convierte en una tecnología de "puente" hacia cero emisiones.
- Los vehículos eléctricos con celda de combustible de hidrógeno (FCEV) se consideran el objetivo de cero emisiones a largo plazo, pero necesitan una mayor inversión.
- Los sistemas de postratamiento son esenciales para que los ICE H2 reduzcan las emisiones y sigan siendo viables como una solución de transición más limpia.
Iniciativas de investigación y desarrollo
Pioneros en tecnologías futuras
Cummins no solo tiene como objetivo cumplir con los estándares actuales sobre emisiones; Nos esforzamos por ser pioneros en tecnologías futuras que anticipen y superen los próximos requisitos reglamentarios. Nuestros equipos de investigación y desarrollo con visión de futuro exploran soluciones innovadoras, ampliando los límites de lo que es posible en la tecnología de postratamiento. Como parte de nuestro compromiso con la sostenibilidad, también nos dedicamos a extender los requisitos de vida útil extendida (EUL, por sus siglas en inglés).
Mejora y optimización continuas
En Cummins, el corazón de nuestros esfuerzos de investigación y desarrollo radica en la mejora y optimización continuas de las soluciones de postratamiento existentes. A través de rigurosas pruebas, diseño basado en análisis, herramientas avanzadas de simulación de sistemas, análisis de datos y retroalimentación de aplicaciones del mundo real, Cummins ajusta sus tecnologías para garantizar un rendimiento, calidad, durabilidad e impacto ambiental óptimos.
Soluciones adaptables para aplicaciones variadas
Cummins entiende que las diferentes industrias y aplicaciones requieren soluciones personalizadas. Es por eso que diseñamos nuestras tecnologías de postratamiento para que sean aptas para su aplicación, con un gran énfasis en la durabilidad y confiabilidad. Nuestras soluciones pueden soportar diversas condiciones de operación, lo que garantiza un rendimiento óptimo y el cumplimiento de los requisitos globales. Al priorizar la durabilidad y la adaptabilidad, Cummins ofrece tecnologías de postratamiento que sobresalen en cualquier entorno del mundo.
Colaboración y asociaciones industriales
Cummins participa activamente en esfuerzos de colaboración y asociaciones con la industria para fomentar una cultura de conocimiento y experiencia compartidos. Al trabajar junto con otros líderes en el campo, aprovechamos los conocimientos colectivos y reunimos recursos para abordar los desafíos de toda la industria e impulsar la innovación de manera colaborativa.
Integración de materiales avanzados y fabricación
En busca de la excelencia, Cummins explora la integración de materiales y procesos de fabricación de avanzada. Este enfoque no solo mejora el rendimiento de nuestras tecnologías de postratamiento, sino que también contribuye a los objetivos de sostenibilidad al optimizar el uso de recursos y minimizar el impacto ambiental.
Soluciones centradas en el cliente
Cummins pone un fuerte énfasis en la entrega de soluciones centradas en el cliente. A través de la investigación y el desarrollo, buscamos e incorporamos activamente los comentarios de nuestros clientes, asegurando que nuestras tecnologías de postratamiento se alineen con las necesidades del usuario, las preferencias operativas y los requisitos específicos de la industria.
Tecnologías de postratamiento
Reducciones catalíticas selectivas (SCR)
La reducción catalítica selectiva reduce las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) al inyectar una solución a base de urea en el flujo de escape, donde reacciona con NOx sobre un catalizador para formar nitrógeno y vapor de agua inocuos.
Filtro para partículas de diésel (DPF)
La tecnología DPF de Cummins reduce significativamente las emisiones de partículas, mejorando la calidad del aire. Es un componente clave para cumplir con las normas de emisión de partículas.
Sensores y controles avanzados
Los sistemas de control inteligentes mejoran la eficacia y confiabilidad general de los sistemas de postratamiento, asegurando un rendimiento óptimo en diversos escenarios operativos.
Catalizador de oxidación diésel
El catalizador de oxidación diésel (DOC) de Cummins está diseñado para reducir el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos no quemados en el flujo de escape. Desempeña un papel crucial en el logro de emisiones más limpias al promover la oxidación de estos compuestos nocivos.
Catalizadores de reducción catalítica selectiva
Los catalizadores SCR utilizan estructuras avanzadas de pared porosa y materiales catalizadores eficientes para facilitar el proceso de reducción catalítica selectiva. Esto da como resultado la conversión de óxidos de nitrógeno (NOx) en nitrógeno y vapor de agua, alineándose con los objetivos de reducción de emisiones.
Sistemas de combinación
Los sistemas combinados de Cummins integran múltiples tecnologías de postratamiento para proporcionar un control integral de las emisiones. Al combinar SCR, DPF y otros componentes, estos sistemas ofrecen un rendimiento optimizado en diversas condiciones operativas, lo que garantiza el cumplimiento de las normas de emisiones.
Cajas de gas natural y H2ICE
Nuestros sistemas catalizadores de tres vías se utilizan para aplicaciones de motores de gas natural y oxidan los contaminantes de los gases de escape (HC y CO) y reducen los óxidos de nitrógeno a componentes inocuos. Nuestros sistemas de motor de combustión de hidrógeno (H2ICE) usan tecnologías similares a los sistemas diésel, como la reducción catalítica selectiva para reducir los óxidos de nitrógeno y los filtros para partículas con el fin de cumplir con las normas de emisiones más estrictas del mundo.
Dosificación de líquido de escape diésel (DEF)
La inyección precisa de fluido de escape diésel (DEF) en el flujo de escape de los motores equipados con sistemas de reducción catalítica selectiva ayuda a reducir las emisiones de óxido de nitrógeno.
Tecnologías de gestión térmica
Los calentadores eléctricos y los dosificadores de hidrocarburos se utilizan para optimizar el rendimiento de los sistemas de postratamiento manteniendo la temperatura de los gases de escape dentro del rango óptimo para reacciones eficientes de reducción de emisiones.
Innovación destacada en postratamiento
