Euro 7 traz impactos em motores
A proposta do Padrão Europeu de Emissões de Veículos Euro 7 foi publicada em 10 de novembro de 2022, após rigoroso debate. Embora o novo padrão ainda não esteja em sua forma final, há pouco espaço para alterações, sugere Keith Howard, gerente estratégico de tecnologia da Lubrizol, durante o webinar Lubrizol360 Euro, em 25 de janeiro de 2023. A discussão agora mudou para como isso será implementado, em vez de quais são os limites, diz ele.
O objetivo da futura legislação de emissões da Europa é melhorar a qualidade do ar urbano. Na era da eletrificação crescente, os legisladores estão estabelecendo a próxima geração de regulamentos o mais próximo possível de zero emissões no escapamento.
Euro 7 requer níveis ultrabaixos de emissões
O padrão Euro 7 exige níveis de emissões ultrabaixos que cobrem uma gama crescente de poluentes e exige que os veículos permaneçam limpos em todas as condições de operação. O Euro 6 incluiu limites separados para injeção de combustível no coletor de admissão, injeção direta de combustível a gasolina (GDI) e motores a diesel. O novo padrão emprega uma abordagem de tecnologia neutra com um limite harmonizado para todos os veículos em toda a “vida útil” do veículo. Requisitos de durabilidade mais rigorosos prolongam a vida útil dos veículos, o que levará a um maior monitoramento em uso.
As emissões de partículas geradas pelos freios e a produção de microplásticos devido ao desgaste dos pneus também são captadas no Euro 7. Estas regras aplicam-se a todos os veículos, incluindo os elétricos. No entanto, o webinar Lubrizol360 concentrou-se exclusivamente em questões de combustível e lubrificante relacionadas às emissões do tubo de escape. Os OEMs desenvolverão uma gama de soluções que impactarão os combustíveis e lubrificantes, diz Howard. Ele destacou as implicações do Euro 7 no motor e sistema de pós-tratamento em veículos leves.
A GDI continuará a ser a principal tecnologia leve para a frota a gasolina em um mundo pós-Euro 7. A neutralidade da tecnologia significa que os filtros de partículas de gasolina (GPFs) se tornarão universais, diz Howard. Os filtros de partículas geralmente melhoram com a idade, pois as partículas capturadas melhoram a filtragem. Porém, com os limites de partículas caindo de PN23 (número de partículas) para PN10, há uma necessidade de maior eficiência e um nível mais alto de filtragem desde o início, diz ele.
Controlar os óxidos de nitrogênio (NOx) será a chave nos motores a diesel, especialmente os NOx de baixa temperatura. Howard destacou uma necessidade potencial de acoplamento próximo e aquecimento elétrico de catalisadores de redução de NOx, tornando-os mais vulneráveis à contaminação. Posicionar os catalisadores de redução de NOx perto da saída do turbocompressor pode expô-los a gases quentes com contaminantes de lubrificantes que podem envenenar o catalisador, diz ele.
O controle de partículas durante a regeneração do filtro de partículas diesel (DPF) também pode ser significativo. A regeneração do filtro não foi considerada anteriormente nos testes. “Agora será”, diz Howard. A regeneração ocorre quando a fuligem coletada precisa ser queimada. Uma injeção de combustível adicional pode ser necessária para aumentar a temperatura do escapamento para queimar a fuligem – o que pode produzir um aumento nas emissões. Esse requisito adicional pode afetar o projeto do filtro, diz ele.
O representante da Lubrizol também destacou uma hibridização crescente para todos os tipos de motores como uma consideração importante para o Euro 7.
Sistemas mais complexos
Durante o webinar, Mark Dewey, gerente estratégico de tecnologia da Lubrizol enfatizou uma maior complexidade do sistema em hardware pesado para atender aos requisitos Euro 7. Como a frota de serviço leve, o acoplamento próximo da redução catalítica seletiva (SCR) pode ser necessário para o controle de NOx e as melhorias nos DPFs ajudarão na regeneração.
Dewey também notou possíveis mudanças nas estratégias de regeneração. Nem tudo pode vir do pós-tratamento para atingir o Euro 7, diz ele. Mudanças de hardware podem ser necessárias para reduzir as emissões do motor, levando os motores à temperatura operacional mais rapidamente e permanecendo em uma temperatura mais eficiente por mais tempo.
A desativação do cilindro pode se tornar mais prevalente em um ambiente de serviço pesado, diz ele. Com a adição de sistemas avançados de monitoramento a bordo (OBM), os OEMs monitorarão conjuntos maiores de dados para garantir que estejam dentro dos requisitos do Euro 7.
O emprego do lubrificante correto em toda a vida útil de um veículo também é importante, diz Dewey. Os óleos de motor podem ter um impacto significativo nas partículas, com os fabricantes precisando se concentrar na redução de PN nas formulações de óleo de motor. Lubrificantes com alto teor de cinzas podem bloquear filtros, criar contrapressão e resultar em maior consumo de combustível, diz ele.
O fósforo e o enxofre dos lubrificantes podem envenenar o revestimento catalítico em sistemas de pós-tratamento, afetando a reação química que transforma os poluentes em substâncias menos nocivas. Com a chegada do monitoramento de bordo, há muito mais sensores no pós-tratamento, cada um monitorando um poluente diferente. O uso incorreto de óleo lubrificante pode levar à contaminação dos sensores e leituras incorretas de emissões.
Uma mudança relacionada ao combustível também pode ocorrer nos padrões Euro 7. Combustíveis de baixa qualidade podem causar incrustações nos bicos injetores – o que afeta o desempenho do injetor e os padrões de pulverização. O acúmulo de depósitos pode aumentar a duração da injeção, o uso subsequente de combustível e pode afetar os tempos de combustão. Serão necessários combustíveis de alta qualidade que mantenham a limpeza dos injetores.
Óleos lubrificantes e combustíveis de qualidade
Dewey delineou várias outras considerações para combustíveis e lubrificantes no Euro 7 fora das melhorias do PN – incluindo a importância das melhorias na economia de combustível. Combustíveis e lubrificantes de alta qualidade melhoram o consumo de combustível – com um motor mais eficiente, reduzindo a emissão de emissões. A compatibilidade de combustível é vital para garantir a limpeza ideal.
Combustível e óleo lubrificante de baixa qualidade também podem conter vários precursores para pré-ignição de baixa velocidade (LSPI), especialmente em motores GDI, diz ele. O uso de combustíveis e óleos de alta qualidade reduzirá o risco de eventos anormais de combustão relacionados ao LSPI.
O aumento previsto na hibridação em veículos leves resultará em mudanças significativas no ciclo de trabalho e nas condições de operação de um motor. Um motor de combustão interna pode passar muito tempo desligado no regime de utilização da energia elétrica ou operando em temperaturas mais baixas. Isso pode induzir propriedades corrosivas no motor devido à condensação, diz Dewey. Isso pode ser combatido com lubrificantes de alta qualidade, diz ele.
Dewey também enfatizou a importância do controle de depósitos para evitar depósitos e lama no anel do pistão que podem afetar o atrito interno e o desempenho do motor. As propriedades de proteção contra desgaste também são vitais para veículos Euro 7, para garantir que o motor esteja protegido contra desgaste durante toda a sua vida útil.
