ARLA 32, EGR, SCR, BLUETEC: Entendendo a salada Euro V

Apache VIP MBB OF-1721 Euro V, com a tecnologia Bluetec 5

Olá pessoal,

Hoje é dia de Curiosidades / Quadro técnico, então vamos falar sobre algumas tecnologias, presentes nos novos chassis com a norma EURO V e debater sobre elas


O que é ARLA 32?

Reagente líquido ARLA 32

ARLA 32 é uma solução de uréia de alta qualidade e pureza. Um produto muito fácil de usar, o seu uso é obrigatório nos caminhões e ônibus novos que contam com a tecnologia SCR, assim como é obrigatório o uso do Diesel S50. É preciso ficar claro que o Arla 32 não é um aditivo, ele é um fluido que atua no sistema de exaustão e é adicionado e armazenado em um tanque próprio com sistema independente de abastecimento.

ARLA 32 é um reagente que é usado juntamente com o sistema de Redução Catalítica Seletiva (SCR) para reduzir quimicamente as emissões de óxidos de nitrogênio presentes nos gases de escape dos veículos a diesel. O ARLA 32 é uma solução a 32,5% de uréia de alta pureza em água desmineralizada que é transparente, não tóxica e de manuseio seguro. Ele não é explosivo, nem inflamável nem danoso ao meio ambiente. O ARLA 32 é classificado como produto de categoria de risco mínimo no transporte de fluidos. Não é um combustível, nem um aditivo de combustível e precisa ser utilizado em um tanque específico em seu veículo diesel SCR. O abastecimento é feito de forma semelhante ao diesel. Se você derramar ARLA 32 em suas mãos, basta lavá-las com água.

Quanto ARLA 32 é necessário? O consumo médio de ARLA 32 é de 5% do consumo de diesel, de maneira que será necessário abastecer muito menos ARLA 32 do que diesel. Serão utilizados cerca de 5 litros de ARLA 32 para cada 100 litros de diesel.

Como se deve guardar ARLA 32? O ARLA 32 pode ser guardado por um ano se for feito da maneira correta, isto é, protegido da incidência direta da luz solar. Ele necessita ser protegido de temperaturas muito altas ou muito baixas. Deve ser armazenado em uma embalagem selada em um local bem ventilado.

Por que devo escolher SCR + ARLA 32 ao invés de outras tecnologias? O ARLA 32 juntamente com o SCR oferece uma significativa redução no consumo de combustível e conseqüentemente das emissões de CO2 se comparado as tecnologias concorrentes. Todos os maiores fabricantes de caminhões e ônibus no Brasil, oferecem desde janeiro de 2012, modelos equipados com SCR.

Na Europa, essas tecnologias  chegam a equipar até carros

Por que a qualidade do ARLA 32 tem importância? Várias ações podem afetar a qualidade do ARLA 32. Para prevenir uma contaminação, é imperativo que materiais estranhos não entrem em contato com a solução. Utilizar o ARLA 32 contaminado pode levar a uma dispendiosa substituição do catalisador. 

Qual é o consumo médio do Arla 32? Posso utilizar um veículo P7 com sistema SCR sem adicionar o Arla 32? O consumo médio esperado é de 5% do consumo de óleo diesel, mas isso pode variar de acordo com as condições de tráfego enfrentados. Quando acaba o Arla 32 do reservatório o sistema de sensores que medem a qualidade das emissões de gases do veículo alter o motorista, que tem 48 horas para abastecer o reservatório com o produto. Se o reabastecimento não for feito o veículo perderá potencia até um limite de 40%.

Depois de abastecer é necessário algum cuidado a mais com o Diesel S50? Depende. É preciso estar atento ao tempo que o Diesel permanecerá no tanque, se o veículo for de uso frequente e o abastecimento for realizado diariamente ou a cada dois ou 3 dias não há necessidade de cuidados especiais (apenas a manutenção correta dos filtros de combustíveis).

Se o veículo for permanecer parado por vários dias o mais adequado é deixá-lo com o tanque cheio, o diesel vendido atualmente no mercado (com 5% de biodiesel) possui aproximadamente 4% de água incorporada as suas moléculas, quando o veículo está em movimento este diesel se mantem aquecido, quando estacionamos o veículo este combustível entra em repouso e em contato com o ar presente no tanque começa um processo de evaporação (é como se ele “suasse”), ele então entra em contato com o tanque e condensa, levando a formação de água na superficie do tanque. Quando o veículo fica parado por muito tempo esta água alimenta as bacterias presentes no combustível (pois o biodiesel é um composto orgânico) criando uma borra que pode danificar o filtro e demais componetes do motor.

A tecnologia SCR

Imagem mostra o funcionamento do SCR no sistema Bluetec 5, da Mercedes-Benz

O que é a tecnologia SCR para caminhões, ônibus e veículos pesados offroad?
O SCR representa uma tecnologia de pós-tratamento de gases chamada Selective Catalytic Reduction (Redução Catalisadora Seletiva). Essa tecnologia requer a utilização de um reagente chamado ARLA 32 (também conhecido como AdBlue na Europa e DEF nos Estados Unidos) para reduzir quimicamente o NOx.

Quase a totalidade dos fabricantes de veículos pesados decidiu utilizar essa tecnologia para se adequar à a nova legislação de emissões de NOx. Tecnologias concorrentes oferecem menores benefícios em eficiência do combustível e emissões mais altas de CO2. Dessa forma, o SCR é a solução de custo mais eficaz para se adequar aos padrões de emissões de NOx.

Os principais componentes do sistema SCR são o catalisador SCR, a unidade de injeção do ARLA 32, o tanque de ARLA 32 e a unidade de controle de dosagem. O ARLA 32 é injetado no escapamento, antes do catalisador SCR e depois do motor. Aquecido no escapamento, decompõe-se em amônia e CO2. Quando o NOx reage com a amônia dentro do catalisador, as moléculas danosas de NOx no escapamento são convertidas em inofensivas moléculas de nitrogênio e água.

Para o correto funcionamento do sistema SCR, certifique-se de estar usando apenas o ARLA 32 de alta qualidade, como o Air1. Reagentes de baixa qualidade, que estão contaminados com materiais estranhos, põem em risco o catalisador do seu veículo.

O SCR já é uma tecnologia comprovada que já está em uso em diversos países.

Qual a diferença entre o EGR (Exhaust Gas Recirculation) e o SCR (Selective Catalityc Reduction)?

O EGR e o SCR são sistemas utilizados pelas novas frotas de caminhões e ônibus que cumprem as exigencias da PROCONVE P-7, que busca a redução da emissão de gases poluentes na atmosfera.

O funcionamento do EGR se dá pela Recirculação dos gases do escape (Exhaust Gas Recirculation), onde uma pequena borboleta que é controlada eletronicamente faz com que uma parte dos gases que estão sendo liberados retorne ao cilindro e se misture ao ar da câmara de combustão.

Se o OBD (On-board Diagnosis), que é um sistema de diagnóstico da emissão de gases, identifica que os gases estão dentro ou abaixo do padrão permitido, ele faz a liberação destes gases no ambiente, se estiverem acima, os gases serão recirculados, passaram por um processo de resfriamento e voltam ao motor para sofrerem nova queima, como a temperatura foi reduzida, a quantidade de oxigenio disponível na segunda queima será menor, reduzindo a quantidade de NOx presente nos gases.

Já o sistema SCR (Selective Catalityc Reduction) trabalha a partir de um processo diferente, onde é adicionado um composto químico chamado Arla 32, e também um catalisador. Neste sistema após a combustão, o OBD faz o diagnóstico da emissão de gases, que aciona a válvula dosadora de Arla 32 liberando a quantidade correta do composto para assim diminuir a quantidade de NOx presente nos gases.

O sistema SCR é indicado para veículos maiores para uso frequente em rodovias, enquanto o EGR tem como indicação caminhões de menor porte para uso urbano, mas a escolha da tecnologia a ser utilizada é uma escolha de cada fabricante.

O mais importante é que os dois sistemas devem utilizar Diesel co baixo teor de enxofre (S-50 e S-10 – este ainda não disponível no Brasil).

Legislação

Vale lembrar que o Arla 32 vai em um pequeno tanque reservado para ele, junto ao tanque de diesel

Existem diferentes padrões de emissões veiculares no mundo, que por sua vez estabelecem limites específicos para a emissão de NOx.  Os padrões mais rigorosos exigem a utilização do sistema SCR e do ARLA 32. Normalmente, os principais poluentes focados pelas legislações de emissões veiculares são:  os Óxidos de Nitrogênio (NOx), Material Particulado (PM), Monóxido de Carbono (CO) e Hidrocarbonetos (HC).

Na Europa, o primeiro desses padrões, o Euro 0, entrou em vigor em 1990, com limites de NOx de 14,4 e de PM de 1,1, ambos mesurados em g/kWh. O padrão Euro III, de 2001, reduziu esses limites para 5 e 0,1, respectivamente. A utilização do ARLA 32 veio com a introdução dos padrões Euro IV, V e VI. Os componentes regulados são o NOx, o material particulado (PM), os hidrocarbonetos (HC) e o monóxido de carbono (CO). O Euro IV foi implementado de Out. de 2005 a Out. de 2006 e as datas de implementação do Euro V forma de Out. de 2008 a Out. de 2009. O limite de emissões para NOx é de 3,5 g/kWh no Euro IV e 2,0 g/kWh no Euro V. O padrão Euro VI será implementado de  2013-14 e terá um limite de NOx de 0,4 g/kWh.

Nos Estados Unidos, as emissões de veículos são reguladas pelo Clean Air Act. A utilização do ARLA 32, conhecido por lá como DEF, no controle de NOx iniciou-se em janeiro de 2010 com a implementação do padrão de emissão conhecido como US2010, que estabelece os limites de emissão de NOx em 0,3 g/kWh.

Na Austrália e na Nova Zelândia, os padrões de emissão seguem os da Europa com alguns anos de defasagem. O Euro IV foi introduzido por etapas a partir de 2007 e o Euro V está sendo implementado em 2010.

Na China, a legislação é chamada de National Standard IV e V. A partir de 2008, o padrão National VI para veículos pesados reduziu os limites de NOx para 3,5 g/kWh e os limites para material particulado para 0,02 g/kWh. Esse padrão tem sido aplicado em Pequim desde 2008.

No Brasil, a legislação é chamada de PROCONVE - Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores. Atualmente estamos na fase P-5 que seria equivalente ao Euro III. A partir de janeiro de 2012 iremos pular direto para a fase P-7. No Brasil, o reagente é conhecido como ARLA 32 e essa sigla significa Agente Redutor Liquido de NOx Automotivo.

Vídeos

Segue agora alguns vídeos explicativos

Fontes: Petropuro e Air 1