El-Cab: innowacyjne filtry cząstek stałych SMF i nie tylko…

Niski poziom zużycia paliwa, stosunkowo wysoka wydajność energetyczna, wysoki moment obrotowy dostępny w szerokim zakresie obrotów –to podstawowe zalety, które zadecydowały o sukcesie silnika Diesla w pojazdach użytkowych. Rosnące ceny paliw powodują, iż zaczyna on ostatnio zdobywać także coraz większą popularność w autach osobowych. Jak jednak mówi przysłowie –nie ma róży bez kolców. Jednym z głównych problemów silników Diesla, który wobec rosnących wymogów ekologicznych ostatnio szczególnie nabrał na znaczeniu, jest emisja cząstek stałych. Jest to problem istotny, że wyniki ostatnich badań zdają się potwierdzać podejrzenia o rakotwórcze działanie tych substancji. Stąd we wprowadzonych w tym roku normach emisji spalin Euro 4 szczególnie ostro ograniczono emisję tlenków azotu i właśnie cząstek stałych.

 

Najczęściej stosowaną metodą ograniczania emisji cząstek stałych jest montaż specjalnych filtrów w układzie wydechowym. Jednym z najpopularniejszych rozwiązań są filtry ciągłej regeneracji typu CRT (Continuously Regenerating Trap), o których pisaliśmy m.in. rok temu, prezentując ofertę brytyjskiej firmy Eminox. Ciekawą alternatywę –filtr typu SMF –zaoferowała jednak w ostatnim czasie niemiecka firma HJS Fahrzeugtechnik GmbH &CO KG. Jest to przedsiębiorstwo średniej wielkości, zajmujące się rozwojem, produkcją i dystrybucją systemów oczyszczania spalin dla samochodów osobowych i użytkowych. Firma ta posiada 2 zakłady: w Niemczech (Menden) i RPA (Port Elisabeth), w których zatrudnia łącznie 360 osób. Oficjalnym przedstawicielem firmy HJS w Polsce jest spółka El-Cab z Murowanej Gośliny.

Filtr SMF, w przeciwieństwie do ceramicznych filtrów CRT, wykonany został ze specjalnego spieku metalowego. Filtr SMF posiada ścianki wykonane z porowatej stali chromoniklowej o wysokiej odporności termicznej, na które dodatkowo naniesiony został ten sam materiał w postaci sproszkowanej. Ścianki te są łączone ze sobą na przeciwległych końcach, tworząc tym samym na przemian rozszerzające się i zwężające komory. Przedostające się do filtra spaliny, chcąc opuścić układ wydechowy, muszą przejść przez ścianki filtra. Umieszczone w nich pory o małej średnicy (ok. 10 μ) umożliwiają przenikanie z komory do komory gazów spalinowych, podczas gdy cząstki stałe „utykają”w skomplikowanej strukturze spieku. Ten prosty mechanizm okazuje się wyjątkowo skuteczny –sprawność filtrów SMF wynosi nawet 95%, a jednocześnie straty ciśnienia wywoływane przez filtr są relatywnie niewielkie. Dobre odprowadzanie ciepła i metalowa elastyczność chronią filtr przed termicznym uszkodzeniem regeneracyjnym. Wyeliminowane zostaje ponadto niebezpieczeństwo emisji szkodliwych włókien ceramicznych.

 

Na tym jednak nie koniec zalet filtra SMF. Jak nietrudno się domyśleć, cząstki stałe zatrzymane w filtrze w końcu osiągną wartość uniemożliwiającą jego dalsze sprawne funkcjonowanie, czyli mówiąc prościej, filtr po prostu się zapcha. W przeciwieństwie do filtrów CRT, które oczyszczają się w sposób ciągły, filtr SMF posiada system aktywnej regeneracji, a więc uruchamiany przy odpowiednim nagromadzeniu cząstek stałych na materiale filtrowym. O uruchomieniu systemu regeneracji decydują czujniki kontrolujące temperaturę oraz ciśnienie na wyjściu z filtra. System aktywnej regeneracji jest zbudowany z trzech elementów grzejnych, umieszczonych w odstępie 10 mm, obejmujących kompletny filtr. Wykonanie ścianek filtru ze stali oraz stosunkowo niska masa całej konstrukcji umożliwiają szybkie osiągnięcie wzrostu temperatury, która zapala nagromadzoną warstwę sadzy w ciągu zaledwie 60 s, nawet w niekorzystnych warunkach. Promieniowanie obejmuje niecałe 10% powierzchni filtra z sadzą i inicjuje spalanie sadzy na całej powierzchni filtra. Dzięki temu, bezobsługowość filtra typu SMF, w stosunku do filtrów CRT, jest znacznie większa, a jego wymiana wymagana jest znacznie rzadziej.

 

Podsumowując, do głównych zalet filtrów SMF należą: wysoki współczynnik sprawności (ok. 99%), optymalny przepływ strumienia spalin, wysoka zdolność gromadzenia sadzy, łatwe oczyszczanie oraz niska obsługowość. Na koniec należy wspomnieć, że oprócz prototypowego autobusu Mercedes-Benz Citaro, filtr tego typu –w ramach prób –został zamontowany w jednym z autobusów Solaris Urbino III 18 z silnikiem DAF, dostarczonym do MZA Warszawa w ub.r. Za innowacyjną koncepcję filtra SMF, firma HJS została wyróżniona w 2003 r. Niemiecką Nagrodą Środowiska (Deutsche Umweltpreis).

 

Jednak asortyment firmy El-Cab nie kończy się na filtrach HJS. Firma oferuje bardzo szeroki zakres rozwiązań przeznaczonych do autobusów, takie jak: drzwi i rampy wjazdowe, elementy oświetlenia, luki dachowe, tablice kierunkowe, czujniki poziomu paliwa, sprzęt audio-video, systemy monitoringu czy kuchenki i lodówki. Uzyskanie tak szerokiego asortymentu było możliwe dzięki nawiązaniu współpracy z uznanymi, europejskimi dostawcami komponentów, dla których El-Cab pełni rolę polskiego przedstawicielstwa. Należą do nich takie firmy, jak: Blaupunkt, Aurora, Prima Vehicle Components, Carrier-Sütrak, Invertec, Mobitec, G&C Systems czy Hübner.

 

Warto się przy okazji przyjrzeć ofercie firmy w zakresie systemów drzwiowych, które stanowią jeden z istotniejszych elementów autobusów. W tym segmencie, El-Cab oferuje produkty znanej, niemieckiej firmy Hübner. Zawiera się ona w trzech grupach produktów:

Wszystkie wymienione systemy dostępne są w dwóch wersjach: z napędem pneumatycznym i elektrycznym. Podczas targów Transexpo w Kielcach, El-Cab zaprezentował system drzwi autobusowych typu INVADO z napędem elektrycznym. Tego rodzaju napęd jest w Polsce mało popularny, co wynika głównie z jego znacznie wyższej ceny w porównaniu z systemami o napędzie pneumatycznym. System taki ma jednak pewne istotne zalety. W drzwiach uruchomionych pneumatycznie, po pewnym czasie często obserwuje się rozregulowanie systemu, co objawia się zbyt mocną siłą otwierania i zamykania. Powoduje to nie tylko głośną pracę całego układu, ale także szybsze jego zużycie. Tymczasem, elektryka daje znacznie większe możliwości regulacji siły działania systemu otwierającego drzwi, co przyczynia się do podniesienia jego trwałości.

Oprócz samych drzwi, Hübner dostarcza także inne elementy tzw. systemów wejściowych, jak rampy inwalidy (ręczne i elektryczne), czy windy do autobusów turystycznych.