Tecnologia dos Veículos para Atendimento ao PROCONVE · • diminuição da durabilidade de...
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ANFAVEA ANFAVEA –– AssociaAssociaçção Nacional dos Fabricantes de Veão Nacional dos Fabricantes de Veíículos Automotoresculos Automotores
Tecnologia dos VeTecnologia dos Veíículosculos
parapara
Atendimento ao PROCONVEAtendimento ao PROCONVE
Henry Joseph JuniorHenry Joseph JuniorComissão de Energia e Meio Ambiente Comissão de Energia e Meio Ambiente -- ANFAVEAANFAVEA
Seminário Emissões Veiculares e Meio Ambiente
26º Salão Internacional do Automóvel
São Paulo, 5 de novembro de 2010.
ANFAVEA ANFAVEA –– AssociaAssociaçção Nacional dos Fabricantes de Veão Nacional dos Fabricantes de Veíículos Automotoresculos Automotores
PROCONVEPROCONVE
Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores
(Resolução CONAMA n°18, de 06 de junho de 1986)
Legislação Complementar:– Lei Federal nº 8.723, de 29 de outubro de 1993.
– Resoluções CONAMA:• n° 01 / 1993; • n° 07 / 1993;
• n° 08 / 1993; • n° 14 / 1995;
• n° 15 / 1995; • n° 16 / 1995;
• n° 20 / 1996; • n°226 / 1997;
• n°241 / 1998; • n°242 / 1998;
• n°251 / 1999; • n°282 / 2001;
• n°291 / 2001; • n°297 / 2002;
• n°299 / 2001; • n°315 / 2002;
• n°354 / 2004; • n°403 / 2008;
• n°414 / 2009; • n°415 / 2009;
• nº 418 / 2009.
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Limites Emissões Limites Emissões –– VeVeíículos culos LevesLeves
Monóxido de Carbono - CO(g/km)
24
12
1,32 22
0
5
10
15
20
25
30
L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6
Hidrocarbonetos - HC(gkm)
2,10
1,20
0,30 0,16 0,05 0,050
0,5
1
1,5
2
2,5
L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6
Óxidos de Nitrogênio - NOx(g/km)
2,00
1,40
0,60
0,080,120,25
0
0,5
1
1,5
2
2,5
L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6
Datas de Exigência:
• L-1 = 1988
• L-2 = 1992
• L-3 = 1997
• L-4 = 2005 ( 40%)
2006 ( 70%)
2007 (100%)
• L-5 = 2009
• L-6 = 2013 (Diesel Leve)
2014 (Otto Novos Mod.)
2015 (Otto 100%)
NMHC
Aldeídos Totais - CHO(g/km)
0,15
0,03 0,020,020,03
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6
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Limites Emissões Limites Emissões –– VeVeíículos Pesadosculos Pesados
Monóxido de Carbono - CO(g / kWh)
11,2
4,9
4,0
1,5
1,52,
1
4,05,
45
4,0
0
2
4
6
8
10
12
P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7
Hidrocarbonetos - HC(g / kWh)
2,45
1,23
1,10
0,66
0,46
0,46 0,
55
0,78
0,55
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7
Material Particulado - MP(g / kWh)
0,70
0,25
0,13
0,02
0,40
0,21
0,03
0,16
0,030,
020,
020,15
0,10
0,03
0
0,2
0,4
0,6
0,8
P-3 P-4 P-5 P-6 P-7
Óxidos de Nitrogênio - NOx(g / kWh)
14,4
9,0
7,0
2,03,
55,0
02468
10121416
P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7
Datas de Exigência:
• P-1 = 1987 (Ônibus Urbano)
1989 (100%)
• P-2 = 1994 ( 80%)
1996 (100%)
• P-3 = 1994 (Ônibus Urbano)
1996 ( 80%)
2000 (100%)
• P-4 = 1998 (Ônibus Urbano)
2000 ( 80%)
2002 (100%)
• P-5 = 2004 (Ônibus Urbano)
2005 (Micro Ônibus)
2005 ( 40%)
2006 (100%)
• P-6 = 2009 (100%)
• P-7 = 2012 (100%)
NMHC
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Limites de Emissões Limites de Emissões -- VeVeíículos Levesculos Leves
Limites Internacionais
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Ano
Em
issõ
es P
on
der
adas
(g/
km)
USA
EURO
BRASIL
ARGENTINA
MÉXICO
Emissões Ponderadas= [(CO/10 + HC/NMHC/NMOG + NOx) x FD]
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Proxima Fase Proxima Fase –– Leves (PROCONVE L6)Leves (PROCONVE L6)
CO(g/km)
HC(g/km)
NMHC(g/km)
NOx(g/km)
CHO (2)
(g/km)M.P. (3)
(g/km)EVAP (2)
(g/teste)CO (2)
(%)
SHED M.Lenta Ciclo AMA
L5 1/1/2009 2,0 0,30 (1) 0,050,12 (2)
or0,25 (3)
0,02 0,05 2,0 0,5 80.000
L6
- Veículos Diesel: 1/1/2013- Veículos Otto: NM: 1/1/2014 TM: 1/1/2015
1,30 0,30 (1) 0,05 0,08 0,02 0,025 1,5 (5) 0,2 80.000
L5 1/1/2009 2,0 0,30 (1) 0,050,12 (2)
or0,25 (3)
0,02 0,05 2,0 0,5 80.000
L6
- Veículos Diesel: 1/1/2013- Veículos Otto: NM: 1/1/2014 TM: 1/1/2015
1,30 0,30 (1) 0,05 0,08 0,02 0,030 1,5 (5) 0,2 80.000
L5 1/1/2009 2,7 0,50 (1) 0,060,25 (2)
or0,43 (3)
0,04 0,06 2,0 0,5 80.000
L6
- Veículos Diesel: 1/1/2013- Veículos Otto: NM: 1/1/2014 TM: 1/1/2015
2,0 0,50 (1) 0,060,25 (2)
or0,35 (3)
0,03 0,040 1,5 (5) 0,2 80.000
Legenda: (1) - Somente para veículos movidos a GNV; MVE = Massa do Veículo para Ensaio (= MOM + 136 kg);(2) - Somente para veículos movidos a gasolina ou etanol; MOM = Massa em Ordem de Marcha;(3) - Somente para veículos movidos a diesel; PBT = Peso Bruto Total;(4) - Atualmente, automóveis diesel não são permitidos no Brasil; Gasolina E22 = Gasolina misturada com 22% de etanol;(5) - A partir de 1/1/2012, estes limites são exigidos para os novos modelos (novas homologações); Etanol E100 = 100% Etanol Hidratado;(6) - Para menos de 15.000 unidades por ano é aceito a aplicação de 10% de DF para todos os poluentes; GNV = Gás Natural;(7) - Para veículos Flex Fuel é necessário testar com E22, E100 e 50% E22 + 50% E100;
Limites de Emissões Durab.
Emissões (6)
(km)
Ciclo NBR-6601
Cat
eg.
Mo
del
o
Cla
ssif
.
Co
mb
. (7)
Gas
olin
a (E
22),
Eta
nol (
E10
0), D
iese
l (4) o
r G
NV
Veí
culo
s L
eves
(P
BT
< 3
.856
kg
e M
OM
< 2
.720
kg
)
FaseData
AplicaçãoV
eícu
losC
omer
ciai
s Le
ves
& O
ff-R
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Aut
omóv
eis
MV
E. <
1.7
00 k
gM
VE
> 1
.700
kg
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Tecnologias Tecnologias para Vepara Veíículos Levesculos Leves
Antes da Combustão:
• Injeção Eletrônica;
• Dash-pot;
• Injeção direta;
• Pré-aquecimento da mistura;
• Controle da Emissão Evaporativa (Cânister).
Após a Combustão:
• Conversor Catalítico;
• Recirculação de Gases de Escape;
• Injeção Secundária de Ar;
• Filtro de Material Particulado (DPF).
Durante a Combustão:
• Taxa de Compressão;
• Perfil da Câmara de Combustão;
• Mapeamento da Ignição;
• Perfil de Válvulas e Anéis;
• Estratificação;
• Lean-burn.
Dirigibilidade
Consumo
Emissões HC
Emissões NOx
Emissões CO
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Proxima Fase Proxima Fase –– Pesados (PROCONVE P7)Pesados (PROCONVE P7)
CO (g/kWh)
HC (g/kWh)
NOx (g/kWh)
P.M. (3)
(g/kWh)
SMOKE ELR
(m-1)
NH3(ppm)
(average)
CO (g/kWh)
NMHC (g/kWh)
CH4 (1)
(g/kWh)NOx
(g/kWh)P.M. (3)
(g/kWh)
NH3(ppm)
(average)
P5 1/1/2005 2,1 0,66 5,00,10 or
0,13 (7)0,8 n.r. 5,45 0,78 n.r. 5,0
0,16 or
0,21 (7)n.r.
P6 1/1/2009 1,5 0,46 3,5 0,02 0,5 n.r. 4,00 0,55 n.r. 3,5 0,03 n.r.
P7 1/1/2012 1,5 0,46 2,00 0,02 0,5 25 4,00 0,55 1,10 2,00 0,03 25
Remarks: (1) - Only for CNG fueled vehicles;(3) - Only for diesel fueled vehicles;(6) - According to Diretive 1999/96/EEC(7) - For engines less than 0,75 dm³ swept volume per cylinder and rated power speed of more than 3000 m-1;
C.W. = Curb Weight;G.V.W. = Gross Vehicle Weight;
CNG = Compressed Natural Gas;n.r. = Not required
PROCONVEPhase
Test Cycle ESC / ELR (6)
Hea
vy V
ehic
les
(G.V
.W. >
3.8
56 k
g o
r C
.W. >
2.7
20 k
g o
r O
ver
12 p
asse
ng
ers)
Gas
ohol
(E
22),
Eth
anol
(E
100)
, Die
sel (
4) o
r C
NG
Emission Limits
Test Cycle ETC (6)
Category FuelEffective
Date
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Tecnologias para VeTecnologias para Veíículos Pesadosculos Pesados
Comando do motor Filtro de ar
Válvula EGR pneumática ou
elétrica
Válvula de by-pass
Válvula de Estrangulament
o
RefrigeraçãoEGR
Tubulação EGR
Recirculação:0 – 60%
Sistema EGR
Diesel Oxidation Catalyst (DOC)
Diesel Particulate Filter (DPF’s) Catalisador de AdsorCatalisador de Adsorçção de NOxão de NOx
Catalisador de ReduCatalisador de Reduçção Seletiva (SCR)ão Seletiva (SCR)
SCR OP
Uréia
(NH2)2CO
Gas de escape
Catalisador SCR (S)
4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
2NH3 + NO + NO2 → 2N2 + 3H2O
8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O
Catalisador de Oxidação (O)
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
Catalisador de Oxidação (P)
2NO + O2 → 2NO2
4HC + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2CO + O2 → 2CO2
Fonte: AFEEVAS / UMICOREFonte: AFEEVAS / UMICORE
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RegulamentaRegulamentaçção da Durabilidade de Emissõesão da Durabilidade de Emissões
• Veículos Leves Otto:
– Resolução CONAMA n°14/1995
• 80.000 km => 01.01.1999
• Veículos Pesados:
– Resolução CONAMA nº 315/2002
• 160.000 km => 01.01.2006
– Resolução CONAMA nº 403/2008
• PBT > 16 toneladas => 500.000 km => 01.01.2015
• Veículos Leves Diesel:
– Resolução CONAMA n°415/2009
• 80.000 km => 01.01.2013
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RegulamentaRegulamentaçção do OBDão do OBD
OBD= Dispositivos ou sistemas para autodiagnose das emissões.OBD= Dispositivos ou sistemas para autodiagnose das emissões.
• Veículos Leves Otto:
– Resolução CONAMA n°315/2002 – Art. 10º
– Resolução CONAMA n°354/2004
• OBDBr-1 => 01.01.2007
• OBD-Br2 => 01.01.2010
• Veículos Diesel:
– Resolução CONAMA nº 403/2008
• OBD Veículos Pesados => 01.01.2012
– Resolução CONAMA nº 415/2009
• OBD Veículos Leves Diesel => 01.01.2015
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Importância do CombustImportância do Combustíívelvel
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Consequências do CombustConsequências do Combustíível Inadequadovel Inadequado
• envenenamento / entupimento do conversor catalítico;
• corrosão dos sistemas de admissão e exaustão;
• formação de depósitos;
• aumento da emissão de material particulado;
• sobrecarga e aumento da contra-pressão do filtro de material particulado;
• carbonização das câmaras de combustão;
• aumento do consumo de combustível;
• aumento da emissão de poluentes gasosos e de ruído;
• pane do motor devido ao travamento da bomba de combustível de alta pressão;
• diminuição da durabilidade de componentes do motor.
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Consequências do CombustConsequências do Combustíível Inadequadovel Inadequado
Brunimento do Cilindro Riscado
Travamento do Pistão Formação de Fumaça Branca
DOC danificado após 45 horas de uso
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Consequências do CombustConsequências do Combustíível Inadequadovel Inadequado
Corrosão Prematura da Válvula EGR devido à Formação de Gases Ácidos
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Consequências do CombustConsequências do Combustíível Inadequadovel Inadequado
Travamento do Turbo-compressor
Lado Quente
Lado Frio
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Atendimento Atendimento ààs Prs Próóximas Fases L6 e P7ximas Fases L6 e P7
Pré-requisitos:
• Combustível Padrão Adequado (desenvolvimento e homologação)
• Combustível Comercial Adequado (operação em campo)
• Solução Redutora de Uréia (p/ veículos diesel com tecnologia SCR)
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CombustCombustííveis de Referência veis de Referência -- OttoOtto
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CombustCombustííveis Comerciais veis Comerciais -- OttoOtto
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Gasolina L6 (ResoluGasolina L6 (Resoluçção ANP não ANP nºº 38/2009)38/2009)
Curva de Destilação: PFE, máx. = 215,0ºC
Estabilidade à Oxidação @ 100ºC, mín.= 360 minutos
Teor de Enxofre, máx. = 50 mg/kg
Teor de Fósforo, máx. = 0,2 mg/L
Hidrocarbonetos Aromáticos, máx. = 35% volume
Hidrocarbonetos Olefínicos, máx. = 25% volume
O que melhorou:
Aditivação 100%
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CombustCombustííveis de Referência veis de Referência -- DieselDiesel
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CombustCombustííveis Comerciais veis Comerciais -- DieselDiesel
ARLA 32
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ÓÓleo Diesel P7 (Resoluleo Diesel P7 (Resoluçção ANP não ANP nºº 31/2009)31/2009)
Curva de Destilação: 95% rec. = 370,0ºC
Massa Específica @ 20ºC= 820 ~ 850 kg/m³
Teor de Enxofre, máx. = 10 mg/kg
Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos, máx. = 11% massa
O que melhorou:
Curva de Destilação: 50% rec. = 245,0ºC ~ 295,0ºC
Número de Cetano, mín. = 48
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PrPréé--Requisitos para o AtendimentoRequisitos para o Atendimento
• Combustível Padrão Adequado (desenvolvimento e homologação)• Especificações → OK (Resoluções ANP nºs 05/05, 40/08 e 21/09)• Qualidade → OK (menos enxofre, maior cetano, curva destilação mais leve)• Disponibilidade → OK (é possível comprá-los)
• Combustível Comercial Adequado (operação em campo)• Especificações → OK (Resoluções ANP nºs 36/05, 31/09 e 38/09)• Qualidade → OK (menos enxofre, maior cetano, curva destilação mais leve)• Disponibilidade → OK (Portaria ANP nº 60/09 – Plano de Abastecimento de
Óleo Diesel de Baixo Teor de Enxofre)
• Solução Redutora de Uréia (p/ veículos diesel com tecnologia SCR)• Especificação → OK (IN IBAMA nº 23/09 – ARLA 32)• Qualidade → OK (ARLA 32 ≅ espec. européia, Coop. IBAMA/INMETRO)• Disponibilidade → ? (fornecedores?, pontos de venda?)
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Obrigado.Obrigado.