Los sistemas de postratamiento más complejos requieren un replanteamiento de las formulaciones de aceite

Las flotas deberán extender los DPF el mayor tiempo posible

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Hubo un tiempo en que la principal preocupación de los formuladores de aceites para motores diésel era simplemente proteger el motor. Sin embargo, a medida que las regulaciones de control de emisiones de la EPA entraron en vigor, los OEMs de servicio pesado comenzaron a desarrollar sofisticados sistemas de postratamiento de escape (EATS) en un esfuerzo por reducir las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y partículas (PM). Los formuladores de aceite tenían que tener en cuenta estos nuevos componentes, pero inicialmente eso significaba hacerles el menor daño posible. Eso es lo que condujo, por ejemplo, al límite del 1% de cenizas en las generaciones de aceites de motor API CJ-4 y CK-4, que están formulados para ayudar a controlar la acumulación de cenizas no quemadas en el EATS.

 

A lo largo de los años, los estándares de aire limpio se han vuelto cada vez más estrictos y, como resultado, los sistemas de postratamiento se han vuelto cada vez más complejos. Es probable que un sistema de postratamiento típico hoy en día incluya un catalizador de oxidación diésel (DOC), un filtro de partículas diésel (DPF), inyección de líquido de escape diésel (DEF) para descomponer el NOx, un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR) y posiblemente una recirculación de gases de escape (sistema EGR).

 

Y ahora, una regulación más estricta está en el horizonte. La Regulación Omnibus de la Junta de Recursos del Aire de California (CARB, por sus siglas en inglés) para motores y vehículos pesados exige que los OEMs deben desarrollar tecnologías de postratamiento más efectivas y duraderas. La regla exige reducciones iniciales de NOx del 75 % y reducciones de material particulado del 50 % a partir del año modelo 2024, con objetivosaún más agresivos a partir de 2027. Coincidiendo con estos estándares más rigurosos, API aprobó la creación de dos nuevas categorías de aceite de motor, bajo el lema de Categoría Propuesta o PC-12, para reemplazar los aceites CK-4 y FA-4 para 2027. Entre muchos otros requisitos, el apoyo a nuevas tecnologías de postratamiento es una prioridad de la iniciativa PC-12.

 

Para los formuladores de lubricantes como Chevron, las implicaciones son claras. Ya no podemos pensar en el sistema de postratamiento como algo en segundo plano alrededor del cual podemos diseñar. Más bien, debemos considerar el motor y el EATS como un todo, y formular lubricantes que protejan ambos componentes.

 

Los DPF se llevan la peor parte del castigo de los motores más calientes de la actualidad. La acumulación de cenizas y hollín obstruye los filtros, lo que es un lastre para el rendimiento del motor y la eficiencia del combustible, y un dolor de cabeza de mantenimiento para los operadores de flotas. Los camiones deben ponerse fuera de servicio para limpiar el DPF o trasladarse a un lado de la carretera para realizar una regeneración forzada, acelerando el motor a altas temperaturas para quemar el hollín. Algunos OEM ahora recomiendan que los operadores limpien el DPF solo una vez y luego lo reemplacen cuando la acumulación de cenizas vuelva al punto en que requiera otra limpieza.

 

El problema con ese enfoque es que la demanda mundial de DPF se está disparando. Los últimos estándares de emisiones de Europa requerirán prácticamente DPF en todos los equipos diésel todoterreno. China e India, que juntos producen alrededor de 1,5 millones de camiones pesados al año, han introducido estándares que requerirán DPF en todos los vehículos diésel dentro y fuera de la carretera. Combine eso con el hecho de que gran parte del metal precioso necesario para fabricar DPF proviene de Rusia, y tenemos un problema de cadena de suministro muy inestable que hace que los DPF sean más difíciles de adquirir.

 

Claramente, lo mejor para el operador de la flota es extender la vida útil del DPF tanto como sea posible mientras se intenta minimizar el mantenimiento y las regeneraciones. Eso nos lleva de nuevo al papel que los formuladores de aceite de motor deben desempeñar en la protección de los sistemas de postratamiento. La mayor parte de la acumulación de cenizas en el DPF se atribuye a los aditivos no combustibles del aceite del motor. Reducir el contenido de cenizas sulfatadas en el aceite del motor puede ayudar a prolongar la vida útil del DPF y extender los intervalos de mantenimiento. En 2019, Chevron lanzó Delo® 600 ADF específicamente para satisfacer esa necesidad, aprovechando nuestra tecnología patentada de cenizas ultrabajas (ULA) para reducir las cenizas en un 60 % en comparación con los aceites CK-4 convencionales y reducir drásticamente la acumulación de cenizas en los DPF. Se ha comprobado que Delo 600 ADF reduce los requisitos de mantenimiento del DPF y restaura la economía de combustible perdida.

 

Un aire más limpio beneficia a todos, y todos debemos hacer nuestra parte para ayudar a cumplir los objetivos de emisiones, por agresivos que se vuelvan. Los productores de lubricantes tienen la responsabilidad particular de mantenerse al día con la tecnología de los motores y ayudar a garantizar que los complejos sistemas de postratamiento de hoy en día hagan lo que están destinados a hacer: reducir las emisiones nocivas.

12/01/2022

Shawn Whitacre
La carrera de Shawn abarca 25 años centrados exclusivamente en la investigación y la ingeniería relacionadas con lubricantes, combustibles, emisiones y materiales para motores de servicio pesado. Antes de unirse a Chevron en 2013, pasó 12 años liderando actividades globales de ingeniería de materiales y fluidos para Cummins. También pasó cinco años realizando investigaciones sobre lubricantes, combustibles y emisiones para el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía en Golden, CO. En Chevron, es un ingeniero sénior del personal, el principal responsable de la formulación de productos de la marca Delo de aceites para motores de trabajo pesado. . Whitacre es el presidente del Panel de clasificación de aceites para motores de servicio pesado de ASTM, que se encargó del desarrollo final de las especificaciones API CK-4 y FA-4 que entraron en vigencia a fines de 2016.

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