Tier 4 Motorlar Hakkında Bilmeniz Gerekenler

İnşaat ve alt sektörleri, çevre kirliliği konusunda dünyada ilk sıralarda yer alıyor. Özellikle dizel motorlu iş makinaları çevre kirliliği konusunda sektörde lider konumda. Emisyon değerleri düşürülmeye çalışan iş makinalarında Tier 4 emisyon değerlerine sahip motorlar yüksek çevre duyarlılığı ile üretiliyor. Peki, Tier 4 motorlar hakkında her şeyi bildiğinize emin misiniz?

İnşaat sektörü ve iş makinalarının hava kirliliğine etkisi üzerinde bir araştırma yapan Londra Atmosferik Emisyon Envanteri, şantiyelerin zararlı Nitrojen oksit (NOx) emisyonlarının yaklaşık yüzde 7,5’ini, büyük partikül emisyonlarının yüzde 8’ini (PM10) ve en tehlikeli ince parçacıkların yüzde 14.5’ini ürettiği sonucuna ulaştı. Araştırma sonuçlarına göre, bu oranların yüzde 1’inden azının yıkım gibi saha çalışmalarından kaynaklı olduğu, geri kalan kısmının ise, dizel iş makinaları, jeneratörler ve çalışmalar sırasında kullanılan diğer ekipmanların ürettiği sonucuna ulaşıldı.

Rapor, Kyoto Protokolü sonrasında emisyon oranlarını düşürmek adına ciddi çalışmalar yapan iş makinası üreticilerinin henüz hedeflenen seviyeye ulaşamadıklarını gösteriyor. Her yıl 40 bin kişinin ölümüne neden olduğu tahmin edilen dizel motorların henüz bir kenara bırakılma şansı olmadığı gerçek. Ancak iş makinası üreticilerinin Kyoto Protokolü ve Paris İklim Anlaşması çerçevesinde çizilen şartları yerine getirme konusundaki çalışmaları devam ediyor. 2018 yılı Tier 4 motora sahip makinaların pazarda daha geniş yer aldığı bir yıl oluyor. Dünya genelinde, Volvo, Cat, Komatsu, Liebherr, Case, Hitachi, Kawasaki ve John Deere gibi markalar Tier 4 motorlu makinalarını geçtiğimiz yıldan beri pazara sunuyor.

Peki, Tier 4 motora sahip motora sahip makinalar hangi ülkelerde kullanılıyor? 2014 yılından beri kullanılan ve geliştirilme çalışmalarına devam edilen Tier 4 emisyonlu motorlar ilk olarak, Amerika’da zorunlu hale getirildi. Avrupa’da ise, Tier 4 motorlu makinalar 2019 yılı ile birlikte zorunlu hale gelecek. 2018’le Türkiye’de de Tier 4 emisyon değerlerine sahip makinaların sayısı da her geçen gün artıyor.

Peki, Tier 4 özelliklerine sahip motorların Tier 3 motorlardan farkı nedir? Güç üretmek için yakıt tüketimi yapan dizel motorlarda sıfır emisyon değerlerine ulaşmak mümkün değil. Ancak Tier 4 motorlar ile Tier 3 motorlara göre, yüzde 50 daha düşük emisyon değerlerine sahiptir. Çünkü, şimdiye kadar geliştirilen dizel motorların bir çoğunda odak mekanik üzerine kuruluydu. Tier 4 motorların genel karakteristik özelliği ise, elektronik kontrollü sistemlerin hakim olduğu bir yapıya sahip olmasıdır. Bu sayede motorlar daha verimli bir çalışmaya sahiptir.

EGR Sistemi

Tier 4 motorlarda, Tier 3 motorlardan farklı olarak, çoğu üretici motorlarına egzoz gazı devir daimi veya EGR devresi ekledi. EGR, egzoz gazının bir bölümünü taze girişi havasıyla yeniden dolaştırır. Bu da egzoz havası yanma odasındaki oksijen miktarını azaltır. Bu oksijeni azaltılmış hava, sıkıştırma strokunda tutuşarak ortaya daha az Nitrojen oksit çıkmasını sağlıyor. Aynı zamanda sıcak egzoz gazını tekrar motora geri çevirmek harareti arttırır. Bu nedenle çoğu EGR sistemi, sirküle edilen egzoz gazını bir soğutucudan geçirerek, sıcaklığı kontrol altında tutar.

DPF

DPF yani, Dizel Partikül Filtresi, Tier 4 motorlarla birlikte daha sık adı anılmaya başlanan bir parça. Aslına bakarsanız ortaya çıkışı Tier 3 emisyon değerlerine sahip motorlarla olan DPF filtresi, yüksek güç üreten motorların oluşturulduğu Partiküler Madde’yi (PM) kontrol etmek için kullanılıyor. DPF birçok operatör tarafından yeni nesil motorlarda sevilmeyen parçaların başında geliyor. Makinanızın motoru için hayati bir öneme sahip olan bu parça, egzoz akışındaki PM’yi yakalayarak tutuyor.

Normal çalışma koşullarında, egzoz sıcaklıkları, sıkışan PM’nin çoğunu bir Dizel Oksidasyon Katalizör’ünde yakacak kadar sıcaktır. Ancak rölanti, soğuk başlatma ve hafif yük faktörleri PM birikimini hızlandırabilir. Ancak, DPF geri basıncı etkileyecek kadar dolu olduğu motorun Elektronik Kontrol Modülü (ECM), DPF’ye bir dizel yakıt akımı enjekte ederek sıcaklıkları yükseltir ve birikmiş PM’yi yakar. Operatörlerin rejenerasyon olarak bildiği bu uygulama, yeni nesil Tier 4 motora sahip makinalarda operatörün ekstra bir şey yapmasına gerek kalmadan gerçekleşir. Daha önceleri bu uygulama operatörler tarafından yapılıyordu ve operatörün uzun zamanını alıyordu. Rejenarasyon sonrasında yanmayan kül, DPF’te toplanarak filtrenin belli aralıklarla değişmesini ve temizlenmesini gerektirir. EPA, üreticileri, 175 beygir ve üzeri güce sahip motorlarda DPF’leri ve en az 4,500 saatte temizlemeyi öneriyor. 175 beygir ve altındaki motorlarda ise, gerekli bakım aralığı 3.000 saat olarak öneriliyor. Peki bu bakım yapılmazsa neler olur? Çoğu ağır ekipman üreticisi bugün DPF’nin değiştirilmesi veya temizlenmesi için garanti aralıkları sunuyor. Aşırı kül oluşumunu önlemek ve muhtemelen garanti dışı kalmamak için, düşük kül içeren yağlar kullanmanızı öneriyoruz. Bunun yanında, DPF’lerin egzozlarınızdaki kurumları iyi temizlediklerine emin olun. Aksi halde bu durum size motor sorunu olarak geri dönebilir.

Dizel Oksidasyon Katalizörü (DOC)

İş makinası üreticilerinin egzoz emisyonunu düşürmelerinin bir başka yolu da dizel oksidasyon katalizörlerini kullanmaktan geçiyor. Üzerinde katalitik bir kaplamaya sahip olan bu filtreler otomobillerdeki gibi karbon monoksiti, hidrokarbonları, dizel partikülleri ve diğer kirleticileri karbon dioksit ve suya kimyasal olarak değiştiriyor. Yeni nesil iş makinası motorlarının bazılarında bir DPF ile birlikte bir DOC kullanılır. Daha düşük beygir gücündeki motorlarda, DOC, DPF’ye gerek kalmaksızın Tier 4 Final düzenlemelerini karşılamak için yeterli oluyor. Bu parçalar çoğu zaman “bakım gerektirmeyen” parçalar olarak tanımlanır. DOC, temizlik ve değişim gerektirmeksizin motor ömrü ile garanti edilir.

Selektif Katalitik İndirgeme (SCR)

Tier 4 Final emisyonlu makinalarda Nitrojen oksit seviyesinde ciddi bir düşüş hedeflendi. Bu hedef sadece EGR ile ulaşılabilecek boyutta değildi. Üreticiler çözüm için, selektif katalitik indirgeme veya SCR olarak adlandırılan yeni bir egzoz arıtma sistemini kullandı. Bir SCR sisteminde, egzoz ilk önce bir DPF veya DPF / DOC kombinasyonundan geçer ve daha sonra bir katalitik bölmede bir su ve üre ile birlikte kullanılır. Katalizörün varlığında egzoz ve DEF, Nitrojen oksidi çoğunlukla su ve nitrojene dönüştürür.

2010 yılından bu yana, kamyonlar, Nitrojen oksidi azaltmak için SCR kullanılıyor. Bu anlamda kendini kanıtlamış teknoloji durumundadır. SCR’nin birkaç avantajı bulunuyor ama en önemlisi, SCR kullanımı, motorun daha az EGR kullanımıyla emisyon standartlarını karşılayabileceği anlamına gelir – bu nedenle bu motorlar daha soğuk çalışır.

SCR’nin dezavantajı ise, Dizel Egzoz Sıvısı’nı (DEF) / Adblue stokta tutmanız ve DEF/Adblue tanklarınızı ekipmanlarınıza da doldurmanız gerektiğidir. Çünkü DEF bittiğinde, motorlar artık çalışmanıza izin vermeyecek şekilde programlanır.

İlave Bilgi

Dizel motorların teknolojisi Tier3’ten Tier 4’e ilerledikçe motorların diğer özellikleri de düzeltildi. Daha iyi yakıt yanması ve gaz tepkisi sağlamak için üreticiler ikiz (büyük ve küçük) ve değişken geometrili turboşarjlar yakıt – hava karışımlarını hassas bir şekilde dengeledi. Yakıt sistemleri, büyük ölçüde, 30.000 psi veya daha yüksek basınçlara sahip, common rail tasarımına yöneldi ve elektronik motor kontrol modülleri, ultra yüksek hızlı, ultra hassas yakıt enjeksiyon sekanslarına izin verdi.

Sonuç olarak, yeni dizel motorlar her zamankinden daha temiz ve birçok durumda da daha fazla yakıt tasarrufu sağlıyor. Ancak bununla birlikte, bu pahalı motorları ve ek bakımlarını makinalarınızın satın alma ve işletme maliyetlerine uygun bakım anlaşmaları ile koruma altına almanızı öneriyoruz. Aksi halde verimlilikten uzak bir çalışma ve işletme döngüsüne kapılabilirsiniz.