Défi
A School Bus Division fournit des services de transport scolaire et d'affrètement aux municipalités, aux systèmes scolaires et à d'autres organisations publiques et privées. Au service des grandes villes comme des petites, cette division est l'une des principales entreprises de transport scolaire de Nouvelle-Angleterre. Elle assure le transport de 12 systèmes scolaires et de 65 000 écoliers.
Les particules diesel constituent un risque sérieux pour la santé et, selon l'EPA, elles aggravent l'asthme et les allergies ou peuvent causer d'autres problèmes de santé graves, y compris le cancer du poumon. Pour réduire l'exposition des enfants aux émissions nocives dans les bus scolaires de Westport et Plainville (Connecticut), l'exploitant des bus scolaires a installé des DPF à paroi pleine afin d'obtenir la meilleure protection possible contre les particules.
Cependant, dans des applications à basse température comme celle-ci, les DPF accumulent rapidement de la suie, ce qui provoque le colmatage des pores du substrat de cordiérite. La nature sèche de la suie provenant des moteurs EGR tend à exacerber ce problème, en formant un gâteau de carbone dur qui ne s'oxyde qu'à des températures élevées. Lorsque le filtre se colmate, la contre-pression continue d'augmenter jusqu'à ce que l'unité soit retirée et nettoyée ou régénérée sur place. Tant que les filtres ne sont pas entretenus, l'augmentation de la contre-pression se traduit par de mauvaises performances du moteur et une baisse du rendement énergétique, ce qui augmente les coûts d'exploitation globaux du parc automobile.
Comme les gaz d'échappement des bus scolaires ne sont pas assez chauds pour permettre une régénération passive, dès que la contre-pression atteignait 5-6 psi, l'opérateur du bus scolaire retirait les filtres et les faisait cuire pendant six heures afin d'oxyder la suie entraînée. Outre le fait qu'il s'agit d'un processus énergivore et coûteux, il exige également que les bus soient retirés du service plus fréquemment que souhaité. Combiné à la baisse de rendement des carburants et à l'escalade des prix du diesel, le programme DPF s'est avéré plus coûteux que prévu.
L'exploitant du bus scolaire aurait également pu déployer un DPF actif, dans lequel le carburant diesel est injecté devant le filtre et enflammé pour augmenter la température suffisamment pour déclencher la régénération. Bien qu'il ne soit pas nécessaire de retirer le filtre pour le nettoyer, les systèmes actifs courent le risque d'un emballement de la régénération, ce qui peut avoir des conséquences inacceptables telles qu'une contrainte thermique importante. Cette dernière peut à son tour affecter l'intégrité du substrat et endommager le DPF, réduisant ainsi la durée de vie du dispositif.
La régénération en marche crée également le risque de voir des flammes jaillir du système d'échappement des bus scolaires. En outre, les systèmes actifs ont tendance à avoir des coûts initiaux et d'exploitation plus élevés, ce qui les rend moins intéressants d'un point de vue économique.
Avec les DPF passifs installés sur la flotte existante de Westport et Plainville, l'opérateur de bus scolaires a cherché une solution pour réduire ses problèmes de maintenance et ses coûts d'exploitation tout en fournissant aux systèmes scolaires l'environnement le plus sain pour leurs enfants.
Solution
Le catalyseur à base de carburant DPFC (Diesel Particulate Filter Cleaner) de JLM Lubricants a permis à l'exploitant d'un bus scolaire de résoudre son problème, en garantissant la performance du filtre sans augmenter les coûts. Grâce à une installation rapide et simple, les bus ont été équipés d'un système de dosage embarqué pour mélanger automatiquement le DPFC de JLM au carburant diesel à l'entrée du moteur.
Spécifiquement formulé pour être utilisé avec les DPF, le JLM DPFC offre des avantages à plusieurs niveaux.
- La régénération passive et contrôlée est possible à des températures de l'ordre de 300°C, ce qui est facilement réalisable par les conducteurs d'autobus sur leur itinéraire habituel, soit en conduisant l'autobus à des vitesses d'autoroute, soit en chargeant le moteur dans des pentes ascendantes pendant 5 à 10 minutes. Cette activité permet de réduire considérablement ou d'éliminer les besoins de nettoyage.
- Régénération contrôlée sans crainte d'une production de chaleur excessive, qui pourrait autrement endommager l'intégrité du filtre ou créer des flammes au niveau du tuyau d'échappement.
- La régénération complète de la suie, même sèche, des moteurs EGR a fait chuter la contre-pression de 5 psi à 0,5 psi.
- Le DPFC de JLM augmente le taux et l'exhaustivité de la combustion, réduisant ainsi la quantité de suie à la sortie du moteur jusqu'à 25 %. Cela a permis de maintenir un DPF plus propre plus longtemps, en raison de la diminution de la charge ; même cinq mois après la régénération passive, la contre-pression n'a pas dépassé 3 psi.
- Une combustion plus complète et une réduction de la contre-pression ont également amélioré l'économie de carburant (bien que des quantités spécifiques n'aient pas été mesurées dans le cadre de ce programme).
La régénération passive complète est initiée en chargeant le moteur entre 2250 et 2450 tr/min.
