Tecnologia dos Veículos para Atendimento ao PROCONVE

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1 Tecnologia dos Veículos para Atendimento ao PROCONVE Henry Joseph Junior Comissão de Energia e Meio Ambiente - ANFAVEA Seminário Emissões Veiculares e Meio Ambiente 26º Salão Internacional do Automóvel São Paulo, 5 de novembro de 2010.

2 PROCONVE 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 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.

3 Limites Emissões Veículos Leves Monóxido de Carbono - CO (g/km) ,3 L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Hidrocarbonetos - HC (gkm) 2,10 1,20 NMHC 0,30 0,16 0,05 0,05 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 = ,5 2 1,5 1 0,5 0 Óxidos de Nitrogênio - NOx (g/km) 2,00 1,40 0,60 0,25 0,12 0,08 L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Aldeídos Totais - CHO (g/km) 0,15 0,03 0,03 0,020,02 L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-6 = 2013 (Diesel Leve) 2014 (Otto Novos Mod.) 2015 (Otto 100%)

4 Limites Emissões Veículos Pesados Monóxido de Carbono - CO (g / kwh) 11,2 4,9 4,0 2,1 5,45 1,5 4,0 1,5 4,0 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2,45 Hidrocarbonetos - HC (g / kwh) 1,23 1,10 0,66 0,78 NMHC 0,46 0,55 0,46 0,55 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) ,4 Óxidos de Nitrogênio - NOx (g / kwh) 9,0 7,0 5,0 3,5 2,0 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,70 0,40 Material Particulado - MP (g / kwh) 0,25 0,15 0,13 0,10 0,21 0,16 0,02 0,02 0,03 0,03 0,02 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 0, ( 80%) 2002 (100%) P-5 = 2004 (Ônibus Urbano) 2005 (Micro Ônibus) 2005 ( 40%) 2006 (100%) P-6 = 2009 (100%) P-7 = 2012 (100%)

5 Limites de Emissões - Veículos Leves Limites Internacionais 4,00 3,50 ARGENTINA Emissões Ponderadas= [(CO/10 + HC/NMHC/NMOG + NOx) x FD] 3,00 MÉXICO Emissões Ponderadas (g/km) 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 BRASIL 0, EURO USA Ano

6 Proxima Fase Leves (PROCONVE L6) Categ. Comb. (7) Modelo Classif. Fase Data Aplicação CO (g/km) HC (g/km) NMHC (g/km) NOx (g/km) Ciclo NBR-6601 Limites de Emissões CHO (2) (g/km) M.P. (3) (g/km) EVAP (2) (g/teste) CO (2) (%) Durab. Emissões (6) (km) SHED M.Lenta Ciclo AMA Veículos Leves (PBT < kg e MOM < kg) Gasolina (E22), Etanol (E100), Diesel (4) or GNV VeículosComerciais Leves & Off-Road Automóveis MVE > kg MVE. < kg L5 1/1/2009 2,0 0,30 (1) 0,05 L6 - Veículos Diesel: 1/1/ Veículos Otto: NM: 1/1/2014 TM: 1/1/2015 0,12 (2) or 0,02 0,05 2,0 0, ,25 (3) 1,30 0,30 (1) 0,05 0,08 0,02 0,025 1,5 (5) 0, L5 1/1/2009 2,0 0,30 (1) 0,05 L6 - Veículos Diesel: 1/1/ Veículos Otto: NM: 1/1/2014 TM: 1/1/2015 0,12 (2) or 0,02 0,05 2,0 0, ,25 (3) 1,30 0,30 (1) 0,05 0,08 0,02 0,030 1,5 (5) 0, L5 1/1/2009 2,7 0,50 (1) 0,06 L6 - Veículos Diesel: 1/1/ Veículos Otto: NM: 1/1/2014 TM: 1/1/2015 2,0 0,50 (1) 0,06 0,25 (2) or 0,04 0,06 2,0 0, ,43 (3) 0,25 (2) or 0,03 0,040 1,5 (5) 0, ,35 (3) Legenda: (1) - Somente para veículos movidos a GNV; MVE = Massa do Veículo para Ensaio (= MOM 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 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% E % E100;

7 Tecnologias para Veículos Leves Dirigibilidade Antes da Combustão: Injeção Eletrônica; Dash-pot; Injeção direta; Pré-aquecimento da mistura; Consumo Emissões HC Emissões NOx Emissões CO Controle da Emissão Evaporativa (Cânister). Durante a Combustão: Taxa de Compressão; Perfil da Câmara de Combustão; Mapeamento da Ignição; Perfil de Válvulas e Anéis; Estratificação; Lean-burn. Após a Combustão: Conversor Catalítico; Recirculação de Gases de Escape; Injeção Secundária de Ar; Filtro de Material Particulado (DPF).

8 Proxima Fase Pesados (PROCONVE P7) Emission Limits Category Fuel PROCONVE Phase Effective Date CO (g/kwh) HC (g/kwh) Test Cycle ESC / ELR (6) NOx (g/kwh) P.M. (3) (g/kwh) SMOKE ELR (m -1 ) NH3 (ppm) (average) CO (g/kwh) NMHC (g/kwh) Test Cycle ETC (6) CH4 (1) (g/kwh) NOx (g/kwh) P.M. (3) (g/kwh) NH3 (ppm) (average) Heavy Vehicles (G.V.W. > kg or C.W. > kg or Over 12 passengers) Gasohol (E22), Ethanol (E100), Diesel (4) or CNG P5 1/1/2005 2,1 0,66 5,0 0,10 or 0,8 n.r. 5,45 0,78 n.r. 5,0 0,13 (7) 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

9 Tecnologias para Veículos Pesados Comando do motor Filtro de ar Catalisador de Redução Seletiva (SCR) Válvula EGR pneumática ou elétrica Válvula de bypass Recirculação: 0 60% Refrigeração EGR Válvula de Estrangulament o Uréia (NH 2 ) 2 CO Catalisador de Oxidação (O) 4NH 3 + 3O 2 2N 2 + 6H 2 O Tubulação EGR Gas de escape P SCR O Sistema EGR Diesel Oxidation Catalyst (DOC) Catalisador de Oxidação (P) 2NO + O 2 2NO 2 4HC + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O 2CO + O 2 2CO 2 Catalisador SCR (S) 4NH 3 + 4NO + O 2 4N 2 + 6H 2 O 2NH 3 + NO + NO 2 2N 2 + 3H 2 O 8NH 3 + 6NO 2 7N H 2 O Diesel Particulate Filter (DPF s) Catalisador de Adsorção de NOx Fonte: AFEEVAS / UMICORE

10 Regulamentação da Durabilidade de Emissões Veículos Leves Otto: Resolução CONAMA n 14/ km => Veículos Pesados: Resolução CONAMA nº 315/ km => Resolução CONAMA nº 403/2008 PBT > 16 toneladas => km => Veículos Leves Diesel: Resolução CONAMA n 415/ km =>

11 Regulamentação do OBD 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 => OBD-Br2 => Veículos Diesel: Resolução CONAMA nº 403/2008 OBD Veículos Pesados => Resolução CONAMA nº 415/2009 OBD Veículos Leves Diesel =>

12 Importância do Combustível

13 Consequências do Combustível 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.

14 Consequências do Combustível Inadequado Brunimento do Cilindro Riscado Travamento do Pistão Formação de Fumaça Branca DOC danificado após 45 horas de uso

15 Consequências do Combustível Inadequado Corrosão Prematura da Válvula EGR devido à Formação de Gases Ácidos

16 Consequências do Combustível Inadequado Travamento do Turbo-compressor Lado Frio Lado Quente

17 Atendimento às s Próximas 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)

18 Combustíveis de Referência - Otto

19 Combustíveis Comerciais - Otto

20 Gasolina L6 (Resolução ANP nº n 38/2009) O que melhorou: Curva de Destilação: PFE, máx. = 215,0ºC Estabilidade à 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 Aditivação 100%

21 Combustíveis de Referência - Diesel

22 Combustíveis Comerciais - Diesel ARLA 32

23 Óleo Diesel P7 (Resolução ANP nº n 31/2009) O que melhorou: Teor de Enxofre, máx. = 10 mg/kg Curva de Destilação: 50% rec. = 245,0ºC ~ 295,0ºC Curva de Destilação: 95% rec. = 370,0ºC Massa 20ºC= 820 ~ 850 kg/m³ Número de Cetano, mín. = 48 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos, máx. = 11% massa

24 Pré-Requisitos 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?)

25 Obrigado.

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