Для всех, кто работает в отрасли тяжелого машиностроения, особенно с колесными погрузчиками, понимание стандартов выбросов двигателей — это уже не просто техническая деталь; это критически важный фактор, влияющий на выбор оборудования, эксплуатационные расходы и доступ к мировому рынку. Внедорожные дизельные двигатели во всем мире регулируются двумя основными наборами правил: стандартами Агентства по охране окружающей среды США Tier (Tier 4) и стандартами Европейского союза Stage (Stage V). Хотя оба стандарта направлены на радикальное сокращение выбросов вредных веществ строительной и промышленной техникой, они имеют разные сроки, требования и последствия для производителей и пользователей оборудования, включая тех, кто приобретает колесные погрузчики таких брендов, как MYZG/ZGLOADER.
Понимание различий между Tier 4 и Stage V крайне важно для руководителей автопарков, подрядчиков и специалистов по закупкам для обеспечения соответствия требованиям, оптимизации производительности и принятия обоснованных решений о закупках, соответствующих региональным нормам и экологическим целям.
Эволюция стандартов выбросов: общая цель, разные пути
Как Tier 4, так и Stage V представляют собой кульминацию десятилетий нормативных усилий по сокращению выбросов внедорожной мобильной техники. Предыдущие этапы (с Tier 1/Stage I по Tier 3/Stage III A/B) постепенно ужесточали ограничения на выбросы твёрдых частиц (ТЧ) и оксидов азота (NOx). Последние этапы, Tier 4 Final и Stage V, являются самыми строгими на сегодняшний день, выводя технологии двигателей на беспрецедентный уровень чистоты.
Основная цель: Глобальная цель обоих стандартов — значительно сократить выбросы загрязняющих веществ, способствующих загрязнению воздуха, образованию смога, кислотных дождей и возникновению проблем со здоровьем населения, в частности:
Твёрдые частицы (ТЧ): мельчайшие частицы в воздухе, способные проникать глубоко в лёгкие.
Оксиды азота (NOx): газы, способствующие образованию смога и кислотных дождей.
Углеводороды (HC): несгоревшее топливо, способствующее образованию смога.
Угарный газ (CO): токсичный газ.
Понимание стандарта Tier 4 Final (Агентство по охране окружающей среды США)
Стандарты Tier Агентства по охране окружающей среды США достигли своего максимального уровня с введением стандарта Tier 4 Final, который был полностью внедрен в период с 2012 по 2015 год в зависимости от мощности двигателя.
Ключевые характеристики стандарта Tier 4 Final:
Целевые показатели по загрязняющим веществам: В первую очередь, направлены на резкое снижение выбросов PM и NOx.
Выбросы PM были снижены примерно на 90% по сравнению с Tier 3.
Выбросы NOx были снижены примерно на 80% по сравнению с Tier 3.
Используемые технологии: Для достижения такого снижения производители преимущественно применяли комбинацию передовых технологий:
Дизельные окислительные катализаторы (DOC): Окисляют CO и HC до воды и углекислого газа.
Дизельные сажевые фильтры (DPF): Улавливают PM (сажу) из выхлопных газов. Требуют периодической регенерации (сжигания сажи) с помощью активных или пассивных процессов. Селективное каталитическое восстановление (SCR): впрыскивает жидкость для очистки выхлопных газов дизельных двигателей (DEF), также известную как AdBlue, в поток отработавших газов, которая реагирует с NOx на катализаторе, превращая их в безвредный газообразный азот и воду. Это критически важно для снижения выбросов NOx.
Рециркуляция охлажденных отработавших газов (EGR): возвращает часть отработавших газов обратно в цилиндры двигателя для снижения температуры сгорания, тем самым уменьшая образование NOx.
Требования к топливу: требуется дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD) со значительно сниженным содержанием серы (максимум 15 ppm) для защиты систем контроля выбросов.
Внедрение: все новые внедорожные дизельные двигатели (включая двигатели колесных погрузчиков), произведенные для продажи в США после соответствующих дат внедрения, должны соответствовать стандартам Tier 4 Final.
Понимание стандарта Stage V (Европейский союз)
Стандарты выбросов Stage V Европейского союза являются новейшими и, пожалуй, наиболее полными глобальными правилами для внедорожной мобильной техники. Они вступили в силу поэтапно с 2019 по 2020 год.
Ключевые характеристики Stage V:
Контролируемые загрязняющие вещества: контролируются не только PM, NOx, HC и CO, но и вводятся ограничения на количество частиц (PN). Это существенное отличие.
Ограничение PN фактически обязывает использовать сажевые фильтры (DPF) (или эквивалентную технологию снижения выбросов частиц) в гораздо более широком диапазоне мощности двигателей, включая двигатели меньшего размера, которым сажевый фильтр мог бы не потребоваться в соответствии со стандартом Tier 4 Final.
Ограничения по PM и NOx аналогичны или немного более строгие, чем у Tier 4 Final для сопоставимых диапазонов мощности.
Используемые технологии:
DPF (сажевый фильтр): обязательны практически для всех размеров двигателей из-за ограничения на количество частиц (PN), обеспечивая улавливание даже мельчайших частиц. SCR (селективное каталитическое восстановление): широко используется для снижения выбросов NOx, аналогично стандарту Tier 4 Final.
DOC и EGR: также используются в различных сочетаниях в зависимости от конструкции двигателя.
Требования к топливу: также требуется дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD).
Внедрение: все новые двигатели внедорожной мобильной техники (включая двигатели колесных погрузчиков), произведенные для продажи в ЕС, должны соответствовать стандартам Stage V с даты их вступления в силу.
Ключевые различия и последствия для колесных погрузчиков
Хотя оба стандарта направлены на повышение экологичности двигателей, их различия имеют практические последствия:
Ограничение по количеству частиц (PN):
Определяющей характеристикой Stage V является введение ограничения по количеству частиц (PN). Это фактически обязывает использовать сажевый фильтр практически на всех новых двигателях, продаваемых в ЕС, даже на маломощных (более 19 кВт или 25,5 л.с.), которые могли бы соответствовать требованиям Tier 4 Final без сажевого фильтра. Стандарт Tier 4 Final требует установки сажевых фильтров (DPF) для большинства двигателей среднего и большого размера, но в двигателях меньшего размера могут использоваться другие методы (например, усовершенствованные стратегии сгорания или DOC) для соблюдения ограничений по выбросам твердых частиц без сажевого фильтра (PM).
Последствия для колесных погрузчиков: Мини-погрузчик, предназначенный для Европы, почти наверняка будет оснащен сажевым фильтром (DPF), тогда как аналогичный мини-погрузчик для США может не быть, в зависимости от его мощности. Это влияет на техническое обслуживание (регенерацию сажевого фильтра) и, возможно, на стоимость и сложность малогабаритных машин.
Диапазоны выходной мощности и сроки внедрения:
Хотя общие требования к жесткости сопоставимы, конкретные диапазоны выходной мощности для применения ограничений и даты их вступления в силу иногда немного различаются в двух стандартах. Это может привести к тому, что двигатели, сертифицированные по одному стандарту, потребуют незначительных доработок или иных стратегий контроля выбросов для другого стандарта.
Влияние на глобальный рынок:
Производители, стремящиеся к международным продажам, должны разрабатывать двигатели, соответствующие обоим наборам норм, или выпускать двигатели разных конфигураций для разных рынков. Это усложняет и увеличивает затраты на НИОКР и производство.
Колесный погрузчик, сертифицированный по Stage V в Европе, как правило, также соответствует требованиям Tier 4 Final в США (поскольку Stage V часто считается немного более строгим из-за PN). Однако двигатель, соответствующий Tier 4 Final, может не автоматически соответствовать Stage V, если он не оснащен сажевым фильтром (DPF) в диапазоне мощности, где он предписан Stage V.
Эксплуатация и техническое обслуживание:
Оба типа требуют использования дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (ULSD) и, при наличии системы SCR, жидкости для очистки выхлопных газов дизельных двигателей (DEF). Использование неподходящего топлива или игнорирование DEF может повредить выхлопные системы и привести к снижению мощности или остановке машины.
Регенерация сажевого фильтра (пассивная или активная) является распространенным требованием к техническому обслуживанию для машин, соответствующих обоим стандартам, особенно Stage V из-за более широких требований к сажевому фильтру (DPF). Этот процесс сжигает накопленную сажу в фильтре.
Обслуживание сложных систем контроля выбросов может увеличить долгосрочную стоимость владения, требуя специальных знаний и инструментов.
Последствия для колесных погрузчиков MYZG / ZGLOADER
Такие бренды, как MYZG и ZGLOADER (общие названия различных китайских производителей тяжелой техники), работают на глобальном рынке и должны соблюдать различные стандарты выбросов.
Для рынков США и ЕС: колесные погрузчики MYZG / ZGLOADER, продаваемые в этих регионах, будут оснащены современными дизельными двигателями, соответствующими либо стандарту Tier 4 Final (для США), либо Stage V (для ЕС). Это означает, что эти машины будут оснащены системами DOC, сажевыми фильтрами (DPF) и/или SCR, требующими использования дизельных двигателей ULSD и, возможно, DEF. Инженерные команды инвестируют значительные средства в обеспечение соответствия двигателей этим строгим требованиям, что позволит им напрямую конкурировать с известными мировыми брендами. Для других рынков (например, развивающихся стран): В регионах с менее строгими или отсутствующими специальными нормами выбросов компания MYZG / ZGLOADER может предлагать модели дизельных колесных погрузчиков с более простыми и менее технологически сложными двигателями (например, эквивалентными Tier 2 или Tier 3). Такие машины могут быть более доступными в приобретении и обслуживании (без систем DPF/SCR), но их продажа и эксплуатация не будут легальны на регулируемых рынках, таких как США или ЕС.
Поэтому при выборе колесного погрузчика MYZG / ZGLOADER крайне важно проверить соответствие его конкретному стандарту выбросов в зависимости от места эксплуатации. Колесный погрузчик, продаваемый под обозначением «Tier 4», может означать Tier 4 Interim или Tier 4 Final, и точные требования могут различаться. Всегда проверяйте наличие сертификата для предполагаемого региона использования.
Время публикации:25-сен-2020
