John Deere adopte la technologie SCR

John Deere annonce sa solution pour répondre aux normes Tier4 finale qui doit entrer en vigueur dès 2014. Selon la gamme de puissance, la technologie de réduction catalytique sélective (SCR) qui utilise un mélange d’eau et d’urée (DEF) injecté dans un catalyseur sera ajouté aux technologies déjà implantées dans les moteurs conformes Tier4i. Ainsi la SCR s’ajoutera à la recirculation de gaz d’échappement (EGR), le catalyseur d’oxydation de diesel (DOC) et un filtre à particule (FAP) qui sert à capter les particules de suie émises lors de la combustion.

La norme Tier4f requiert une réduction de 80% des oxydes d’azote (NOx) par rapport à la norme Tier4i, et le même niveau d’émission de suie (PM), les deux polluants principaux limités par la norme. Plus la température de combustion est élevée, plus la combustion est efficace, mais des NOx sont générés. À l’inverse, une température de combustion abaissée (par l’injection de gaz d’échappement, EGR, par exemple, qui réduisent la concentration d’oxygène dans l’air), plus de particules (suie) sont produites. C’est l’approche choisi pour trouver l’équilibre entre ces deux polluants qui détermine la techonologie choisie.

Les partisants de la SCR maximisent la température de combustion et traitent les NOx à la sortie du moteur sans affecter la chimie de la chambre de combustion. La haute température de combustion contrôle les PM, et la quantitée d’urée nécessaire à être injectée dans le catalyseur s’ajuste selon la concentration des NOx.

Chez John Deere on a choisi de réduire les NOx à la source par EGR, puis de traiter les combustibles non brûlées (suie) par un filtre à particule qui les retient le temps qu’ils soient éliminés par regénération. La regénération se fait soit automatiquement par un élèvement naturel de la température du filtre dû à la chaleur des gaz sous lourde charge, ou par injection de diesel dans le filtre pour le maintenir la température nécessaire (600 à 800C). La SCR servira donc à éliminer les NOx excédents restants sans avoir à modifier davantage la compostion du mélange air-diesel dans la chambre à combustion.

John Deere affirme que cette solution représente une manière efficace de répondre aux normes tout en assurant puissance et économie de fluide. Cette approche devrait permettre aux moteurs de la marque de consommer moins de mélange d’urée (DEF). En requérant un plus petit réservoir, ce système sera relativement facile à intégrer à la prochaine génération d’équipement.

John Deere joingera donc le club des utilisateurs de SCR déjà implantée depuis 2011 pour la majorité des fabricants concurrents. L’avis général est que la SCR est absolument nécessaire pour répondre à la norme Tier4f, seule manière efficace d’éliminer les NOx sans générer davantage de suie. Tous les fournisseurs de moteurs agricoles vont aussi augmenter les pression d’injection de carburant pour améliorer la combustion. Le système dévoilé diffère par contre des solutions annoncées jusqu’à maintenant par les concurrents. Fiat PowerTrain Technologies (CaseIH, NewHolland) a développé une solution basée uniquement sur la SCR, sans recirculation de gaz d’échappement ni filtre à particule grâce à un catalyseur amélioré et breveté. La consommation de DEF plus élevée doit être compensée par une meilleur économie de carburant, une combustion plus propre et l’absence de FAP qui requiert une regénération (automatique) et un entretien complet après 5000 à 6000h. Chez Agco, les moteurs de sa filiale Sisu utiliseront aussi une solution SCR seulement, sauf pour certains modèles de haute puissance qui recycleront une partie minimale de gaz d’échappement pour réduire la température de combustion, donc la production de NOx.  Chez Cummins, la technologie sera semblable à celle exploitée par John Deere avec un EGR et SCR en plus d’un FAP sur certains modèles de moteurs.

Les essais officiels permettant de comparer les performances et la consommation des différents avenues choisi pour Tier4i sont à peine commencés (Test du Nebraska, DLG) que l’on peut déjà s’attendre à une guerre de marketing sur la prochaine étape, le Tier4f (actuellement la dernière étape officielle de réduction d’émissions polluantes). L’avenir dira avec quelle ampleur ces choix technologies affecteront les ventes de chacun.

 

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