Chez Cummins, notre processus d’amélioration continue exige que nous recherchions des moyens nouveaux et innovants de faire fonctionner les moteurs plus propres, plus solides et plus longtemps. Nous tirons parti de notre compréhension technique inégalée des systèmes de post-traitement pour offrir la technologie et le soutien appropriés afin de répondre aux normes d’émissions en constante évolution pour les marchés sur et hors route, en engageant des millions de dollars chaque année en R&D pour rester à l’avant-garde de ces industries en constante évolution.
Les technologies de post-traitement jouent un rôle essentiel dans l’atténuation des émissions nocives tout en garantissant la conformité aux réglementations environnementales strictes. En tant que chef de file dans ce domaine, Cummins utilise une gamme de solutions innovantes pour relever les défis posés par les réglementations sur les émissions.
Chez Cummins, notre engagement inébranlable envers l’innovation est illustré par des investissements substantiels dans des initiatives de recherche et de développement en cours. Cet investissement vise à garder une longueur d’avance sur l’évolution des normes d’émissions, à explorer de nouvelles technologies et à améliorer les solutions existantes. Notre approche proactive de la R&D garantit que ses technologies de post-traitement restent à l’avant-garde des normes de l’industrie, offrant aux clients des solutions de pointe.
Application des systèmes de post traitement
- Toutes les applications ne nécessitent pas de systèmes de post traitement. Certaines, tels que les groupes électrogènes d'urgence en Amérique du Nord, sont exemptées.
- Les régions où la réglementation sur les émissions est moins stricte ont retardé l’adoption de systèmes de post traitement.
- Les technologies avancées de post traitement aident les moteurs diesel à maintenir leur efficacité et leur énergie tout en réduisant leur impact environnemental.
- Cet équilibre entre performance et responsabilité permet aux moteurs diesel de respecter les normes d'émissions et de contribuer à un environnement plus propre.
Post traitement dans les moteurs diesel à combustion interne
- Les systèmes de post traitement des moteurs Diesel sont essentiels pour réduire les émissions en convertissant les polluants nocifs présents dans les gaz d’échappement
en substances inoffensives. - Ces systèmes agissent comme des filtres pour les gaz d'échappement dans les
moteurs diesel. - Les principales technologies de post traitement incluent :
- Les filtres à particules diesel capturent les particules de suie des gaz d'échappement
- Réduction catalytique sélective : utilise une solution à base d’urée pour convertir les oxydes d’azote en azote et en eau
Avancées dans les systèmes de post traitement diesel
- Les systèmes de post traitement des moteurs diesel ont évolué dans le monde entier pour répondre à des réglementations environnementales plus strictes, à des normes d'émission et aux exigences du marché.
- Depuis les années 1990 : les catalyseurs à oxydation diesel sont utilisés en Amérique du Nord pour décomposer les polluants dans les gaz d’échappement.
- 2007 : L’introduction des filtres à particules diesel a transformé les systèmes passifs en systèmes actifs nécessitant un nettoyage périodique.
- 2016 : Les systèmes à module unique offrent une conception compacte et légère.
- Des systèmes à très faible teneur en NOx ont été développés avec un double dosage et des réchauffeurs pour améliorer les performances et respecter des normes plus strictes.
Faire avancer le contrôle des émissions
- Les normes d'émission de l'EPA encourageront l'adoption de nouveaux outils de gestion thermique pour réduire les émissions de NOx dans les moteurs diesel.
- Les approches de contrôle des émissions diffèrent entre l'Europe et l'Amérique du Nord en raison de divers facteurs de marché.
- L’Europe se concentre sur le contrôle des NOx en mettant l’accent sur l’économie de carburant. Les filtres à particules peuvent être utilisés pour contrôler la taille des particules plutôt que pour capturer la suie.
- L’Amérique du Nord utilisera une technologie plus avancée pour respecter les réglementations sur les émissions de NOx ultra-faibles, en conformité avec les normes Euro 6.
- Cummins fait progresser la technologie des moteurs diesel et à hydrogène dans le but de réduire le besoin de post traitement complexe à mesure que la technologie de l’hydrogène évolue.
Différence entre les systèmes de post traitement à l’hydrogène et au diesel
- Les moteurs diesel produisent du CO2, des NOx et des matières particulaires.
- Les méthodes de post traitement telles que le recyclage des gaz d'échappement (RGE) réduisent les NOx en abaissant les températures de combustion. La réduction catalytique sélective et la réduction sélective non catalytique éliminent également les NOx.
- Contrairement au diesel, les moteurs à hydrogène n'ont pas besoin de filtre à particules, ce qui réduit la complexité et l'entretien.
- Les moteurs à combustion interne (ICE) à hydrogène utilisent un catalyseur d’oxydation plus simple, tandis que les systèmes de réduction catalytique sélective utilisent le même liquide d'échappement des diesels que les moteurs diesel.
- Le post traitement de l’hydrogène nécessite des matériaux spéciaux pour gérer l’eau dans les gaz d’échappement et empêcher les réactions métalliques.
- La technologie lean-burn et les systèmes de réduction catalytique sélective aident à réduire les NOx dans les moteurs à combustion interne à hydrogène, évitant ainsi la complexité du post traitement diesel.
Comment fonctionne le système de post traitement dans les moteurs à combustion interne à hydrogène ?
- La combustion idéale de l’hydrogène ne produit que de la vapeur d’eau, mais les conditions réelles entraînent des émissions de NOx en raison de l’azote présent dans l’air.
- Le système de réduction catalytique sélective réduit les émissions de NOx des moteurs à combustion interne à hydrogène.
- Les petites émissions d’hydrocarbures provenant de l’huile moteur peuvent nécessiter un catalyseur d’oxydation ; cependant, de faibles niveaux d’hydrocarbures dans certaines applications peuvent ne nécessiter qu’un catalyseur à glissement d’ammoniac.
- La combustion de l’hydrogène ne produit pas directement de CO2, bien que de faibles émissions de CO2 puissent résulter du fonctionnement de la réduction catalytique sélective.
Rôle des systèmes de post traitement dans la transition énergétique
- L'Europe pourrait classer les moteurs à combustion interne à hydrogène comme à émissions nulles. Les régulateurs nord-américains débattent encore.
- Les moteurs à combustion interne à hydrogène réduisent les émissions de CO2 d’environ 90 % par rapport au diesel, ce qui en fait une technologie de « pont » vers le zéro émission.
- Les véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène sont considérés comme l'objectif à long terme pour atteindre zéro émission, mais nécessitent un investissement plus important.
- Les systèmes de post traitement sont essentiels pour que les moteurs à combustion interne H2 réduisent les émissions et restent viables en tant que solution de transition plus propre.
Initiatives de recherche et de développement
Pionniers des technologies du futur
Cummins ne vise pas seulement à respecter les normes d’émissions actuelles ; Nous nous efforçons d’être les pionniers des technologies futures qui anticipent et dépassent les exigences réglementaires à venir. Nos équipes de R&D avant-gardistes explorent des solutions révolutionnaires, repoussant les limites de ce qui est possible dans la technologie de post-traitement. Dans le cadre de notre engagement en faveur du développement durable, nous nous engageons également à prolonger les exigences de durée de vie prolongée (EUL).
Amélioration continue et optimisation
Chez Cummins, le cœur de nos efforts de R-D réside dans l’amélioration continue et l’optimisation des solutions de post-traitement existantes. Grâce à des tests rigoureux, à une conception basée sur l’analyse, à des outils de simulation de système avancés, à l’analyse de données et à la rétroaction d’applications réelles, Cummins affine ses technologies pour garantir des performances, une qualité, une durabilité et un impact environnemental optimaux.
Des solutions adaptatives pour des applications variées
Cummins comprend que différentes industries et applications nécessitent des solutions sur mesure. C’est pourquoi nous concevons nos technologies de post-traitement pour qu’elles soient adaptées à l’application, en mettant l’accent sur la durabilité et la fiabilité. Nos solutions peuvent résister à diverses conditions de fonctionnement, garantissant des performances optimales et la conformité aux exigences mondiales. En privilégiant la durabilité et l’adaptabilité, Cummins propose des technologies de post-traitement qui excellent dans n’importe quel environnement du monde entier.
Collaboration et partenariats avec l’industrie
Cummins s’engage activement dans des efforts de collaboration et des partenariats avec l’industrie pour favoriser une culture de partage des connaissances et de l’expertise. En travaillant aux côtés d’autres leaders dans le domaine, nous tirons parti des connaissances collectives et mettons en commun nos ressources pour relever les défis de l’industrie et stimuler l’innovation de manière collaborative.
Intégration des matériaux et de la fabrication avancés
Dans sa quête de l’excellence, Cummins explore l’intégration de matériaux et de procédés de fabrication avancés. Cette approche améliore non seulement les performances de nos technologies de post-traitement, mais contribue également aux objectifs de durabilité en optimisant l’utilisation des ressources et en minimisant l’impact environnemental.
Solutions centrées sur le client
Cummins met l’accent sur la fourniture de solutions centrées sur le client. Grâce à la R&D, nous recherchons et intégrons activement les commentaires de nos clients, en veillant à ce que nos technologies de post-traitement s’alignent sur les besoins des utilisateurs, les préférences opérationnelles et les exigences spécifiques de l’industrie.
Technologies de post-traitement
Réductions catalytiques sélectives (SCR)
La réduction catalytique sélective réduit les émissions d’oxyde d’azote (NOx) en injectant une solution à base d’urée dans le flux d’échappement, où elle réagit avec les NOx sur un catalyseur pour former de l’azote et de la vapeur d’eau inoffensifs.
Filtre à particules diesel (DPF)
La technologie DPF de Cummins réduit considérablement les émissions de particules, améliorant ainsi la qualité de l’air. Il s’agit d’un élément clé pour répondre aux normes d’émission de particules.
Capteurs et commandes avancés
Les systèmes de contrôle intelligents améliorent l’efficacité et la fiabilité globales des systèmes de post-traitement, garantissant des performances optimales dans divers scénarios opérationnels.
Catalyseur d’oxydation diesel
Le catalyseur d’oxydation diesel (COD) de Cummins est conçu pour réduire le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures non brûlés dans le flux d’échappement. Il joue un rôle crucial dans l’obtention d’émissions plus propres en favorisant l’oxydation de ces composés nocifs.
Catalyseurs SCR
Les catalyseurs SCR utilisent des structures de paroi poreuse avancées et des matériaux catalytiques efficaces pour faciliter le processus de réduction catalytique sélective. Cela se traduit par la conversion des oxydes d’azote (NOx) en azote et en vapeur d’eau, ce qui s’aligne sur les objectifs de réduction des émissions.
Systèmes combinés
Les systèmes combinés de Cummins intègrent plusieurs technologies de post traitement pour assurer un contrôle complet des émissions. En combinant la réduction catalytique sélective, le filtre à particules diesel et d’autres composants, ces systèmes offrent des performances optimisées dans diverses conditions opérationnelles, garantissant ainsi la conformité aux normes d’émissions.
Boîtes au gaz naturel et H2ICE
Nos systèmes catalytiques à trois voies sont utilisés pour les applications de moteurs au gaz naturel et oxydent les polluants des gaz d’échappement (HC et CO) et réduisent les oxydes d’azote en composants inoffensifs. Nos systèmes de moteurs à combustion à hydrogène (H2ICE) utilisent des technologies similaires aux systèmes diesel tels que la réduction catalytique sélective pour réduire les oxydes d’azote et les filtres à particules afin de respecter les normes d’émissions les plus strictes au monde.
Dosage du fluide d’échappement diesel (DEF)
L’injection précise de liquide d’échappement des diesels (DEF) dans le flux d’échappement des moteurs équipés de systèmes de réduction catalytique sélective aide à réduire les émissions d’oxyde d’azote.
Technologies de gestion thermique
Les réchauffeurs électriques et les doseurs d’hydrocarbures sont utilisés pour optimiser les performances des systèmes de post-traitement en maintenant la température des gaz d’échappement dans la plage optimale pour des réactions efficaces de réduction des émissions.
Pleins feux sur l’innovation en matière de post-traitement
