Les solutions techniques Perkins pour répondre au Tier4

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Le 16/05/2010

En bref : Tout en respectant les besoins des exploitants et constructeurs de véhicules non-routiers, Perkins étudie les meilleures solutions anti-pollution et parvient à améliorer les performances de ses moteurs. Depuis quatre ans, Perkins se prépare à appliquer les normes Tier4A et Tier4B de manière à pouvoir accompagner tous les constructeurs de machine concernés en temps voulu. Des solutions techniques adaptées permettant la réduction des émissions des NOx et des particules seront alors mises en place.

Rappel : calendrier de la mise en application de la législation

Dès 2011, les normes Tier4 devront être respectées pour assurer la diminution des émissions polluantes des engins non-routiers.

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En résumé (pour les moteurs > 130kW) :

 

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La réglementation Tier4A ou la réduction d’émissions polluantes

La nouvelle réglementation Tier4A impose aux moteurs un fonctionnement plus propre. Dès janvier 2011, les moteurs de plus de 130kW devront respecter les nouvelles limites d’émissions de NOx et de Particules rejetées. Ces limites sont définies de la manière suivante :

-    Réduction de 50% des émissions de NOx : de 4 à 2 g/kW.hr.
-    Réduction de 90% des émissions de Particules : de 0,2 à 0,02 g/kW.hr.

Le 1206E – E70TTA : un moteur concerné par cette nouvelle norme

 

Caractéristiques du moteur 1206E – E70TTA :

 

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Des solutions techniques capables de répondre aux objectifs Tier4A

Rappel : diminutions des émissions des NOx et des particules en fonction des puissances

 

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Réduction des NOx

Les NOX proviennent des hautes températures générées par la combustion. Ces hautes températures sont le résultat de changement rapide de la pression dans la chambre de combustion.

Perkins a redesigné la chambre de combustion, optimisé son injection et introduit un système de recyclage des gaz d’échappement (EGR) pour obtenir les -50% de réduction réglementaire pour le 1206E – E70TTA.

Réduction des Particules

On utilise un filtre à particules pour stopper ces dernières. Quand le filtre est plein (état du filtre défini à l’aide de plusieurs capteurs de pression), il faut le régénérer. On parle alors de régénération active. Celle-ci consiste à brûler les particules grâce à un apport d’air et de carburant. Ce mélange, une fois enflammé par l’étincelle de la bougie, vient brûler les particules contenues dans le filtre.

Interview de Monsieur Sopéna, Ingénieur Expert Tier4 à Secodi

Quel(s) défi(s) technique(s) implique l’arrivée des normes Tier4 ?

 

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« Le challenge Tier4, ce n’est pas une profonde modification au plan mécanique des technologies moteur. Perkins maîtrise déjà ces technologies. En revanche, ces nouvelles normes ajoutent tout autour du moteur une multitude de périphériques tel que le filtre à particule, les systèmes de régénération active avec brûleurs, les systèmes de traitement des NOx. C’est là que se joue le Tier 4.

D’un point de vue légal, le constructeur du moteur est responsable de la conformité des émissions du moteur durant toute la vie du moteur.

Le Tier4, c’est aussi un véritable challenge sur le plan marketing : il implique un nouveau rapport avec le client. Des échanges techniques avec les clients sont mise en place lors de TIW (Training Integration Workshop). L’objectif est d’accompagner le constructeur dans l’implantation des moteurs et d’optimiser sa configuration en fonction de sa machine et de la place dont il dispose. »

Quelles vont être les contraintes pour les OEM et que va faire Perkins va faire pour eux ?

    « Aujourd’hui, dans le but de certifier les machines, nous établissons un rapport d’homologation. Nous contrôlons les paramètres essentiels du moteur et si besoin est, nous demandons à ce que le constructeur de la machine opère des modifications pour satisfaire nos critères de réception. Ce vérification technique nous permet de remettre au constructeur de la machine le certificat de conformité. Demain, cela sera différent. Nous serons responsables des emissions du moteur et par conséquent les contraintes d’intégration du moteur sont plus sévères. Des contrôles de conformité sont actuellement à l’étude par le législateur, contrôles qui pourraient s’opérer durant la vie de la machine.
    Pour répondre à toutes les normes anti-pollutions on doit intervenir très en amont dans la  conception des machines pour définir les positionnements du moteur et des systèmes de filtre à particules. Nous voulons être sûrs que l’ensemble des contraintes d’intégration soit respecté dès cette étape. Si par le passé nous proposions aux constructeurs des moteurs à intégrer, aujourd’hui nous l’aidons à réaliser cette étape et le conseillons en fonction de la place dont il dispose à l’intérieur de sa machine. S’il n’est pas possible d’y intégrer le moteur et le système de filtre à particules de manière standard (pré monté), nous définissions à montage personnalisé.
    Les contraintes des OEM sont certaines : les moteurs prennent beaucoup plus de place qu’auparavant et les nouveaux périphériques du moteur engendrent un surcoût non négligeable.. Au delà des contraintes matérielles, les OEM auront aussi un réel rôle conseil et prévention auprès de leurs clients. Ils devront leur indiquer qu’il est notamment indispensable d’utiliser un carburant à faible taux de soufre qui a été bien stocké. »

L’un de vos confrères a déclaré parvenir à atteindre la « combustion parfaite », qu’en pensez-vous ?

« La solution proposée par notre confrère a des avantages certains d’un point de vue économique. Pour autant, pour ne pas émettre de particules, il faut ajuster et affiner avec une très grande précision l’injection du gasoil. Cette technique permet effectivement de tendre vers des combustions dites parfaite. Cependant, il est fort probable que le moteur ne soit pas suffisamment performant et qu’il dispose d’une faible réactivité du fait des contraintes d’injection. »

Quel intérêt pour la planète ?

« Dans un premier temps il faut noter que nous allons réduire notre consommation générale de parc machine. Les moteurs Tier4 annoncent des consommations revues à la baisse. Les moteurs Tier4 annoncent des consommations revues à la baisse. En termes de particules, nous limitons leur émission, et donc les fumées noires à la sortie des échappements des moteurs. Cela signifie que nous réduisons les particules que nous rejetons dans l’atmosphère. En ce qui concerne les NOx, contrairement aux autres rejets des moteurs, près de 50% des NOx présents sur la Terre proviennent des moteurs diesels. La seconde étape du Tier4 cherchera encore à les réduire.
Il est compréhensible de parler d’intérêt pour la planète, mais il est bon de noter que seuls l’Europe, les Etats-Unis et quelques autres pays sont impliqués dans l’engagement du respect des normes Tier4. Il faut savoir qu’une machine équipée Tier4 ne sera pas exploitable en Afrique, par exemple. L’entretien des machines est très poussé et l’excellente qualité du carburant est primordiale.»

Comment va évoluer le SAV Secodi ?

« Le SAV Secodi a toujours su prouver ses compétences et ce notamment à travers les différentes certifications délivrées par Perkins. Nous sommes à ce jour l’un des rares distributeur national détenteurs du Level 3 (Niveau3). Cela signifie que Secodi est habilité à soumettre des garanties et à remplacer les pièces défectueuses par des pièces d’Origine Perkins. Avec l’arrivée du Tier4, c’est certain, de nouvelles compétences seront demandées. Secodi s’engage d’ores et déjà à répondre à tous les éléments permettant d’obtenir les futurs agréments.»