13 de junio de 2021

Los frecuentes tiempos de inactividad para la regeneración activa del filtro de partículas diésel son una molestia para los usuarios de vehículos industriales de baja carga (hasta 55 kW) en funcionamiento a carga parcial. Estos tiempos de inactividad pueden minimizarse significativamente instalando un Accionamiento viscoso de ventilador de velocidad variable. Éste garantiza un calentamiento más rápido de los gases de escape y de la temperatura del motor, lo que a su vez provoca una obstrucción más lenta y una regeneración más rápida del filtro.

Desde que entró en vigor la norma de emisiones de la fase V en 2020, el uso de un filtro de partículas diésel en la maquinaria de construcción se ha convertido en algo inevitable en Europa. Esto se debe a que, a diferencia de las anteriores normas sobre emisiones de gases de escape, que se referían principalmente a los valores límite de monóxido de carbono, óxido de nitrógeno, hidrocarburos y partículas, la norma de la fase V incluye un valor límite para el número de partículas de hollín. Éstas son filtradas de los gases de escape por el filtro de partículas diésel. Sin embargo, poco a poco se va obstruyendo y requiere regeneración.

El problema con el DPF

Pero, ¿por qué ocurre esto? En muchos vehículos comerciales más pequeños se siguen instalando ventiladores de accionamiento directo. Estos siempre enfrían a plena potencia en cuanto el motor está en marcha. Sin embargo, están diseñados para el «peor de los casos», es decir, temperaturas exteriores muy elevadas de unos 50-55°C y a plena carga. Dado que este caso se da raramente, el motor está permanentemente sobreenfriado y da lugar a una combustión incompleta del gasóleo, especialmente durante los arranques en frío. La regeneración pasiva del filtro de partículas diésel, es decir, la regeneración durante el funcionamiento regular, apenas puede tener lugar a bajas temperaturas de los gases de escape porque el hollín que se acumula en el filtro de partículas sólo puede oxidarse de forma óptima a altas temperaturas. Como se muestra en el gráfico siguiente, a temperaturas de los gases de escape de 600°C, el hollín se oxida rápida y completamente. Incluso a 500°C, la oxidación tarda mucho más y sólo se oxida alrededor del 80% del hollín. A temperaturas aún más bajas, la duración aumenta y la velocidad de oxidación disminuye notablemente [Goldenberg 1983]. Además, los clientes con ventiladores de accionamiento directo experimentarán frecuentes tiempos de inactividad para quemar activamente el DPF libre.

Mejoras mediante un Accionamiento viscoso del ventilador

Al instalar un Accionamiento viscoso de ventilador de velocidad variable, el motor se refrigera sólo cuando es necesario. Si la carga del motor es muy baja durante un periodo de tiempo prolongado o de forma permanente, el Accionamiento viscoso de ventilador reduce la velocidad del ventilador para alcanzar la temperatura óptima del motor y favorece la combustión completa. La regeneración del filtro de partículas diésel tiene los siguientes efectos:

Al mantener el motor a una temperatura óptima en todo momento, el número de partículas emitidas se reduce considerablemente. Las partículas se acumulan más lentamente en el filtro de partículas diésel y aumenta el intervalo de tiempo entre los ciclos de regeneración.

Durante un ciclo de regeneración, el motor alcanza la temperatura óptima para la regeneración lo más rápidamente posible porque se puede reducir la velocidad del ventilador. De este modo, se reduce el tiempo necesario para un proceso de regeneración.

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