Wokół Euro 4 (5): Silniki Cummins z systemem IEM

Dotąd, w cyklu poświęconym przygotowaniom jednostek napędowych do spełnienia norm Euro 4, przyglądaliśmy się pracom prowadzonym przez producentów kompletnych pojazdów. Jednak na rynku silników do pojazdów użytkowych, szczególnie w przypadku autobusów, ważną rolę odgrywają także niezależni producenci. Największym z nich jest dość dobrze znana również w Polsce firma Cummins Engine Company. Firma ta już w marcu 2003 r., podczas targów samochodów użytkowych w Birmingham, przedstawiła swój pomysł na spełnienie nowych norm ekologicznych Euro 4, kryjący się pod kryptonimem „IEM” (Integrated Emissions Management – Zintegrowane Zarządzanie Emisją).

Nazwa nowej technologii Cumminsa bierze się stąd, że dostarczane przez firmę jednostki Euro 4 będą faktycznie stanowiły kompletny układ napędowy – obejmujący pobór powietrza, turbodoładowanie, układ wtryskowy, silnik, elektroniczny układ sterujący oraz filtry i układ wtórnego oczyszczania. Wszystkie te elementy zostaną połączone w jedną, integralną całość, a ich praca zostanie zoptymalizowana pod kątem uzyskania jak najlepszych osiągów przy jednoczesnym ograniczeniu emisji spalin. „Wprowadzając jednostki napędowe Euro 4, przestajemy być dostawcą wyłącznie silników, a stajemy się producentem kompletnych, zintegrowanych układów napędowych wraz z systemami wtórnego oczyszczania, co z pewnością przysporzy nam nowych możliwości na rynku. Koncepcja IEM jest także w pełni przygotowana do sprostania wymaganiom przyszłości – spełnienie norm Euro 5, które wejdą w życie w 2008 r., wymaga tylko drobnych modyfikacji. Dzięki temu, producenci pojazdów będą mogli korzystać z platformy o dużym potencjale rozwojowym.” – zapewnia John Carroll, dyrektor naczelny Cummins Automotive Business na Europę. „Wszystkie elementy układu IEM – od wlotu powietrza, przez silnik, po układ wydechowy – będą objęte jedną umową gwarancyjną i będą miały jeden punkt kontaktowy w Cummins. Będzie to z pewnością stanowiło poważną zaletę w oczach producentów pojazdów, jak i przewoźników, którą niewielu dostawców silników będzie w stanie zaoferować swoim klientom.” – dodaje.

Celem osiągnięcia poziomu emisji szkodliwych związków w spalinach wymaganego normami Euro 4, zdecydowano, że częścią opisanego powyżej systemu IEM będzie układ selektywnej redukcji katalitycznej (SCR). Jak pamiętamy, polega on na precyzyjnym dozowaniu – w porozumieniu z elektroniką sterującą silnika – roztworu AdBlue do układu wydechowego, gdzie stanowiący jego składnik amoniak wiąże tlenki azotu. W tym przypadku konieczny będzie więc montaż dodatkowego zbiornika na AdBlue. Zastosowanie katalizatora z systemem SCR pozwoliło jednak ograniczyć emisję tlenków azotu o 30%, a cząstek stałych aż o 80%. Dodatkowo, zmniejszeniu uległa ilość wytwarzanych węglowodorów i tlenku węgla, co także nie jest bez znaczenia. Co ciekawe, powiązanie działania układu wydechowego z elektroniką sterującą silnika umożliwiło również optymalizację wtrysku paliwa, dzięki czemu wzrosła wydajność jednostki napędowej. Tym samym obniżono poziom zużycia paliwa przy jednoczesnym ograniczeniu emisji spalin – co do niedawna wydawało się niemożliwe do pogodzenia.

Głównymi celami przyświecającymi konstruktorom IEM były: ograniczenie zmian w konstrukcjach pojazdów związanych z montażem nowych jednostek oraz poprawa osiągów i ograniczenie kosztów eksploatacji. Ponadto, jednostki opracowane zgodnie z tą koncepcją musiały być przystosowane do użycia zarówno w lżejszych ciężarówkach, jak i ciągnikach do transportu międzynarodowego, czy autobusach i autokarach. Założono także, że muszą być kompatybilne ze wszystkimi oferowanymi dotąd silnikami w wydaniu Euro 3 – od serii ISBe do ISMe (jedyną różnicą jest rozbudowa katalizatora SCR o kolejne moduły).

Większość nowych jednostek Euro 4 dla Europy będzie produkowana w fabryce w Darlington w Wielkiej Brytanii, przy czym same układy SCR z katalizatorami będą wytwarzane w należącej do firmy Fleetguard (spółka-córka Cummins Engine Company) fabryce w Hinckley (Wielka Brytania).

System IEM opracowany przez specjalistów Cumminsa będzie obejmował także funkcję OBD (on-board diagnostics – diagnostyka pokładowa), która ma zapewnić możliwość kontrolowania, czy układ SCR działa prawidłowo w trakcie eksploatacji. Będzie się to odbywało albo poprzez kontrolkę, albo poprzez wskaźnik, informujący kierowcę o występujących problemach. Poza tym, system jest całkowicie bezobsługowy – oprócz uzupełniania zbiornika z roztworem mocznika AdBlue, nie wymaga on żadnych innych czynności. Innymi słowy, jest to system typu „zamontuj i zapomnij”.

Rozmawiamy z Dariusza Koskiem z Cummins Poland

O odpowiedź na kilka pytań przybliżających plany firmy Cummins w zakresie silników Euro 4, poprosiliśmy Dariusza Koska, Menedżera ds. Produktu i Sprzedaży w Cummins Poland:

Czy istnieją już silniki z układem IEM, spełniające normy Euro 4? Jeżeli tak, to czy były już testowane w jakichś pojazdach i czy były wśród nich autobusy lub autokary?

Układy paliwowe spełniające normy Euro 4 były poddawane testom drogowym w Wielkiej Brytanii już w roku 2003. Testowane były ciężarówki DAF i ERF. Założenia emisji spalin Euro 4 były spełnione lub przekroczone. Układ SCR nie wymagał ingerencji kierowcy z zakresu obsługi i serwisu, jedynym dodatkowych elementem koniecznym do prawidłowego działania układu IEM było uzupełnienie płynu AdBlue. Jeśli mówimy o silnikach spełniających normy Euro 4, to silniki Cummins są stosowane w autobusach, autokarach i samochodach ciężarowych, nie ma sensu testowania tego samego rozwiązania w rożnych aplikacjach, gdyż byłoby to powielanie doświadczeń.

Które serie silników będą oferowane w wersji Euro 4?

W swojej ofercie Cummins będzie dysponował silnikami od pojemności 3.9 dm3 do 11 dm3.

Czy wiadomo kiedy można się spodziewać silników Cummins Euro 4 w Polsce? Czy są już prowadzone rozmowy w tej sprawie np. z Autosanem?

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na tak sprecyzowane pytanie. Silnik może pojawić się bardzo szybko, równie szybko może zostać zabudowany do ciężarówki czy też autobus. Problem z Euro 4 w Polsce leży … w stacjach paliwowych, infrastrukturze i dystrybutorach AdBlue .

Dziękujemy za rozmowę.