ESTUDO DE CASO | SOLUCIONADOR DE PROBLEMAS DE LIMPEZA DPF PARA ÔNIBUS ESCOLAR

Desafio

A School Bus Division fornece transporte escolar e serviços de fretamento para municípios, sistemas escolares e outras organizações públicas e privadas. Atendendo cidades grandes e pequenas, esta é uma das principais operadoras de ônibus escolares da Nova Inglaterra, fornecendo serviços de transporte para 12 sistemas escolares e 65.000 crianças em idade escolar.

O material particulado de diesel (MP) representa um sério risco à saúde e, de acordo com a EPA, agrava a asma e alergias ou pode causar outros problemas sérios de saúde, incluindo câncer de pulmão. Para reduzir a exposição de crianças a emissões nocivas em ônibus escolares em Westport e Plainville, Connecticut, a operadora do ônibus escolar instalou DPFs de parede inteira para obter a mais alta proteção contra MP.

No entanto, em aplicações de baixa temperatura como esta, os DPFs rapidamente coletam fuligem, o que faz com que os poros do substrato de cordierita entupam. A natureza seca da fuligem dos motores EGR tende a agravar esse problema, formando uma torta de carbono dura que só oxida em temperaturas elevadas. À medida que o filtro entope, a contrapressão continua a aumentar até que a unidade seja removida e limpa ou regenerada no local. Até que os filtros sejam reparados, o aumento da contrapressão resulta em baixo desempenho do motor e menor eficiência de combustível, aumentando os custos gerais de operação da frota.

Como o escapamento do ônibus escolar não esquenta o suficiente para permitir a regeneração passiva, uma vez que a contrapressão atingisse 5-6 psi, o operador do ônibus escolar removeria e assaria os filtros por seis horas para oxidar a fuligem arrastada. Além de ser um processo caro e que consome muita energia, também exigia que os ônibus fossem retirados de serviço com mais frequência do que o desejado. Combinado com as menores eficiências de combustível e os preços crescentes do diesel, o programa DPF se tornou mais caro do que o previsto originalmente.

Alternativamente, o operador do ônibus escolar poderia ter implantado um DPF ativo, por meio do qual o combustível diesel é injetado na frente do filtro e inflamado para aumentar a temperatura o suficiente para iniciar a regeneração. Embora isso não exija a remoção do filtro para limpeza, os sistemas ativos correm o risco de regeneração descontrolada, o que pode causar consequências inaceitáveis, como estresse térmico significativo. Isso, por sua vez, pode afetar a integridade do substrato e danificar o DPF, encurtando, em última análise, a vida útil do dispositivo.

A regeneração descontrolada também cria a possibilidade de chamas saírem do sistema de exaustão do ônibus escolar. Além disso, os sistemas ativos tendem a ter custos iniciais e operacionais mais altos, tornando-os menos atrativos economicamente.

Com DPFs passivos instalados na frota existente de Westport e Plainville, a operadora de ônibus escolar buscou uma solução para aliviar seus problemas de manutenção e custos operacionais, ao mesmo tempo em que fornecia aos sistemas escolares o ambiente mais saudável para suas crianças.

Solução

O catalisador à base de combustível Diesel Particulate Filter Cleaner (DPFC) da JLM Lubricants agiu como um “solucionador de problemas” para o operador de ônibus escolar, garantindo o desempenho do filtro sem aumento de custos. Com uma instalação rápida e direta, os ônibus foram equipados com um sistema de dosagem de bordo para misturar automaticamente o JLM DPFC com o combustível diesel na admissão do motor.



Formulado especificamente para uso com DPFs, o JLM DPFC oferece benefícios em vários níveis.

• A regeneração passiva e controlada é possível em temperaturas na faixa baixa de 300°C, facilmente alcançadas pelos operadores de ônibus em sua rota regular, seja dirigindo o ônibus em velocidades de rodovia ou carregando o motor em subidas por 5 a 10 minutos. Essa atividade reduzirá drasticamente ou eliminará os requisitos de limpeza.
• Regeneração controlada sem medo de produção descontrolada de calor, o que poderia danificar a integridade do filtro ou criar chamas no escapamento
• A regeneração completa até mesmo da fuligem seca dos motores EGR reduziu a contrapressão de 5 psi para 0,5 psi.
• O JLM DPFC aumenta a taxa e a completude da combustão, reduzindo assim a quantidade de fuligem do motor em até 25%. Isso ajudou a manter um DPF mais limpo por mais tempo, com base na carga reduzida; mesmo cinco meses após a regeneração passiva, a contrapressão não excedeu 3 psi.
• Combustão mais completa e menos contrapressão também melhoraram a economia de combustível (embora quantidades específicas não tenham sido medidas durante este programa).

Regeneração passiva completa iniciada pela carga do motor entre 2250-2450 rpm.