Czy w dobie intensyfikacji złych wiadomości, zaostrzających się restrykcji i dokładania kolejnych kagańców w kontekście silników spalinowych może wydarzyć się coś pozytywnego? Czy poza elektryfikacją jest jeszcze jakaś nadzieja na prostszy i bardziej przyjazny użytkownikowi napęd? Okazuje się, że tak, a odpowiedź przychodzi zza oceanu.
Ale tym razem Atlantyckiego, a jej autorem jest firma Cummins, legenda silników o zapłonie samoczynnym i nie tylko. Choć silniki tej amerykańskiej firmy nieczęsto goszczą w maszynach rolniczych, co jest dość zastanawiające, biorąc pod uwagę ich niezawodność i stopień popularyzacji w obydwu Amerykach, czasami zdarzają się pojedyncze serie lub maszyny np. kombajny. Od teraz będzie jeszcze jeden powód, aby zazdrościć tym, których maszyna jest napędzana przez właśnie taki silnik. A mowa o najnowszej odsłonie czterocylindrowego silnika serii B 4.5L, spełniającego normę Stage V w jej finalnej jak dotychczas formie.
Moglibyśmy się w tym miejscu zagłębić w liczby, że nowa jednostka jest 16% mocniejsza i dysponuje o 11% większym momentem obrotowym niż poprzednik, lecz to nie jest tak istotne jak to, co zostało zrobione. A zadziało się dużo, oj bardzo dużo. Amerykanie słyną z przystępnego, a czasami wręcz brutalnie prostego języka, tak jak proste potrafią być granice stanów, jak chociażby Indiany, której jedynie południowa granica wyznaczona przez rzekę Ohio wije się w nieregularny sposób. I ktoś w Cumminsie na jednym ze spotkań musiał powiedzieć sławne “let’s cut the bullshit”. Bo właśnie tak można w skrócie opisać to, co zrobiła firma Cummins ze swoim nowym silnikiem 4,5 litra.
Silnik Stage V bez EGR?!
A jakże, nie uświadczymy w tej konstrukcji choćby maleńkiego zaworku, którym nawet niewielka porcja spalin dostawałaby się z powrotem do kolektora dolotowego. Nie ma zatem chłodnicy spalin, czyhającej na pęknięcie i zalanie dolotu płynem chłodniczym. Co więcej, nie ma filtra gazów skrzyni korbowej czy też odprowadzania ich do dolotu. Tak, to nie sen i ten motor już jest na rynku!
Oznacza to, że w końcu, przestał odbywać się ten absurdalny nonsens, w którym do perfekcyjnie przefiltrowanego powietrza, nierzadko przez dwa zespoły filtrów: mokry i suchy, wpuszczane były gazy wylotowe, sadza i pary oleju tworzące razem nadprogramową ilość nagarów. Jest to oczywiście pokłosie decyzji, jako że gazy ze skrzyni korbowej nie zaliczają się już w poczet emisji silnika, zaś wyrzucenie zaworu EGR wiąże się oczywiście ze zmianą strategii radzenia sobie z cząstkami stałymi poprzez podniesienie temperatury spalania, czego rezultatem jest to, że silnik generuje ich niezwykle mało.
Oczywiście zmiana strategii powoduje zwiększoną emisję tlenków azotu, a co za tym idzie SCR musi być wydajniejszy i jest. Choć producentowi udało się znacząco zmniejszyć wymiary kompletnego układu oczyszczania spalin, który został upchnięty do jednej puszki zawierającej DOC, niewielki DPF oraz wcale nie tak rozbudowany SCR i AOC – Single Module; tak się nazywa rozwiązanie opracowane przez inżynierów z Cumminsa.
Co ciekawe, podniesienie temperatury spalania i skrócenie zarówno układu oczyszczania spalin jak i łączących go z silnikiem rur korzystnie wpłynęło na sprawność procesu regeneracji. Nowa jednostka ma generować znacznie mniej problemów i krótsze czasy tzw. wypalania.
A czy wspomnieliśmy, że silnik nie ma już turbosprężarki o zmiennej geometrii i czujnika masowego przepływu powietrza? Nie? To wspominamy, bowiem tutaj również udało się dokonać uproszczenia układu. Czujnik MAF został zastąpiony czujnikiem dwufunkcyjnym ciśnienia i temperatury, prostszym i tańszym, zaś turbosprężarka ze zmienną geometrią ustąpiła miejsce zwykłej z zaworem WG. Co doszło do układu? To przepustnica spalin, która bierze udział podczas procesu regeneracji.
Teoria przekuta w praktykę
Jak wspomnieliśmy, silnik B4.5 Stage V dostępny w zakresie mocy od 121 do 200 KM i momentem od 500 do 780 Nm można już spotkać w niektórych maszynach oferowanych na rynku – także w Polsce. Z punktu widzenia rolniczego, najciekawszą aplikacją będą teleskopowe ładowarki Sennebogen – seria 355E czy bazujący na nich odpowiednik Fendta, w mniejszej 340G również znajdziemy fantastycznie odchudzony i uproszony mniejszy wariant serii F 3.8 L Stage V.
Jeszcze większy – legendarny B 6.7 również utracił sporo niesfornych ekododatków, ale z racji pokrycia zakresu mocy od 155 do 326 KM jest wyposażony w turbosprężarkę ze zmienną geometrią, za to tak jak czterocylindrowi bracia nie ma już EGR-u czy odprowadzenia gazów do dolotu. Wracając do B 4.5, silnik znajdziemy także w maszynach przeładunkowych wspomnianej niemieckiej firmy Sennebogen – np. seria 818E, czy też maszynach japońskiej firmy Komatsu np. nowych koparkach kołowych PW168-11E1 oraz PW198-11E1, które premierę miały na niedawnych paryskich targach Intermat, czy znanych już maszynach PW148-11E0 i PW158-11E0. Motor znajdziemy również w ładowarce przegubowej WA200-8E0. Firma Komatsu nie jest tutaj wspomniana przypadkowo, bowiem jest to najważniejszy partner Cumminsa; obie firmy wspólnie opracowują i wdrażają silnikowe nowinki w życie.
Pozostaje tylko jedno pytanie. Czy nie można było od razu przejść z poziomu np. Stage III na to, co jest teraz? Skoro do uzyskania zadowalających ekologów efektów można dojść bez stosowania pozbawionych sensu elementów, które w praktyce wykazywały się generowaniem wielu problemów przy nikłych korzyściach, dlaczego przez te wszystkie lata musieliśmy potulnie znosić te kaprysy i płacić za wymiany i naprawy, skoro teraz sam producent udowodnił, że jest to kompletnie niepotrzebne?
Nie wspominając o latach, w których ciągle powtarzana była narracja o zabójczych gazach ze skrzyni korbowej, które nagle, jak za dotknięciem magicznej biurokratycznej różdżki, przestały być szkodliwe. Może taka różdżka powinna być używana częściej?
cywilizacja to naprawianie wygenerowanych przez nią problemów