Istnieje duże zapotrzebowanie na technologie napędowe, które są tak zrównoważone, jak to tylko możliwe, ale maszyny rolnicze regularnie muszą wykonywać ciężką pracę na polach: podczas żniw są używane przez całe dni, a podczas orki pracują przy pełnym obciążeniu. Z tego powodu w przewidywalnej przyszłości nie ma możliwości obejścia płynnych źródeł energii, zwłaszcza w przypadku napędów ciężkich pojazdów użytkowych, ze względu na ich wysoką gęstość energii. Jednocześnie presja na ograniczenie emisji CO₂ jest wysoka.
Potrzeba ograniczenia emisji gazów cieplarnianych prowadzi do zwiększonego wykorzystania paliw alternatywnych na całym świecie, które nie są pozyskiwane z surowców kopalnych, ale ze źródeł odnawialnych lub syntetycznych. Paliwa te są wykorzystywane w czystej postaci lub mieszane z kopalnym olejem napędowym.
Oprócz tradycyjnych biopaliw (FAME), coraz większą uwagę zwraca się na warianty parafinowe i syntetyczne, takie jak HVO (uwodornione oleje roślinne), GTL (gas-to-liquid) lub PtL (power-to-liquid, e-paliwa). Paliwa te charakteryzują się wysoką czystością, stabilnością i kompatybilnością z nowoczesnymi silnikami.
Wyzwania związane z paliwami alternatywnymi
Paliwa alternatywne oferują wiele korzyści dla środowiska, ale także stwarzają wyzwania fizyczne i chemiczne. W szczególności biopaliwa, takie jak estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME), są podatne na procesy starzenia, które mogą powodować problemy, takie jak korozja, blokady filtrów lub tak zwana "plaga oleju napędowego".
Starzenie się paliw, zwłaszcza biopaliw, prowadzi do zwiększenia poziomu kwasowości i powstawania osadów, które mogą wpływać na żywotność systemów filtracji i silników. Ponadto zwiększa się zdolność tych paliw do wchłaniania wody, co zwiększa ryzyko korozji i zanieczyszczenia mikrobiologicznego.
Innowacyjna filtracja zapewnia pracę nawet przy ekstremalnych warunkach
Dlatego Hengst już na wczesnym etapie zajął się wyzwaniami związanymi z paliwami alternatywnymi i opracował innowacyjne rozwiązania filtracyjne, które zapewniają bezpieczną pracę nawet przy ekstremalnych warunkach. Dzięki sprawdzonym materiałom, nowoczesnym metodom testowania i rozwojowi zorientowanemu na zastosowania, firma wspiera przejście na paliwa alternatywne - i wyznacza nowe standardy niezawodności i długoterminowej funkcjonalności.
Hengst stawia czoła wyzwaniom związanym ze starzeniem się dzięki specjalnie opracowanej metodologii testowania, która sprawdza trwałość materiałów filtracyjnych w realistycznych warunkach. Symulowane są różne realistyczne scenariusze starzenia, aby zapewnić trwałość komponentów filtra.
Strategia rozwoju nie koncentruje się wyłącznie na początkowej filtracji, ale na długoterminowej niezawodności funkcjonalnej w całym cyklu życia. W tym celu firma Hengst opracowała specjalne procesy sztucznego wstępnego starzenia paliw od określonych wartości kwasowych. Umożliwiają one testowanie materiałów filtracyjnych w praktycznych warunkach - zwłaszcza przy mocno starzonych mieszankach biopaliw, które mają tendencję do tworzenia kwasów organicznych.
Benzyna kopalna nie będzie miała długoterminowych perspektyw.
Dr Andreas Dworog
Dyrektor Grupy ds. Procesów Centrum Technologicznego
Układ olejowy również stoi przed wyzwaniami
Paliwa alternatywne mają wpływ nie tylko na układ paliwowy, ale także na układ olejowy. Kluczowym zagrożeniem związanym z paliwami alternatywnymi, takimi jak PME (roślinny ester metylowy), jest wnikanie wody, które jest potęgowane przez właściwości higroskopijne. Jeśli tlenek azotu dostanie się również do oleju smarowego poprzez gazy przedmuchowe, może dojść do zakwaszenia - procesu chemicznego, który zagraża zarówno ochronnemu działaniu oleju, jak i trwałości materiałów filtracyjnych. Hengst wychodzi naprzeciw temu wyzwaniu, oferując specjalne metody testowe od oceny starzenia się oleju i kompatybilności materiałowej.
Istnieją również nowe wymagania dotyczące silników spalających wodór: Stężenie wodoru od zaledwie czterech procent w skrzyni korbowej tworzy mieszankę wybuchową. Hengst opracował w tym celu sterowane zaworami systemy wymuszonej wentylacji, które nie tylko zwiększają bezpieczeństwo pracy, ale także ograniczają przedostawanie się wody do oleju. Ponadto systemy separacji przedmuchów zapewniają skuteczne oddzielanie kropel oleju i wody, chroniąc kanał powietrza doładowującego przed osadami, przedwczesnym zapłonem i osadzaniem się sadzy.
Przyszłość paliw ICE jest zróżnicowana
Podczas gdy producenci pojazdów realizują różne strategie dekarbonizacji, Hengst jest już przygotowany na szeroką gamę paliw zgodnych ze standardami i granicznych. Systemy filtracji są przeznaczone do mieszanek biopaliw, takich jak B7, B20 do B100, jak i wariantów parafinowych i syntetycznych, takich jak HVO, GTL lub PtL. Krzywe starzenia, kompatybilności materiałowej i różnicy ciśnień są systematycznie rejestrowane i uwzględniane w procesie rozwoju.
Nawet jeśli metanol lub e-metanol nie są jeszcze zatwierdzone w całej Europie, Hengst już dostarcza prototypy do testów.
Wspólny rozwój jako czynnik sukcesu
Duża liczba możliwych paliw i ich regionalnie zróżnicowana standaryzacja wymagają dużej elastyczności w projektowaniu systemów filtracji. Ścisła współpraca z producentami OEM, instytutami badawczymi i komitetami normalizacyjnymi ma często kluczowe znaczenie dla szybkiego i niezawodnego wdrażania nowych wymagań.
Hengst postrzega siebie nie tylko jako dostawcę, ale również jako aktywnego partnera w rozwoju. Wiedza techniczna jest gromadzona we własnym Filtracyjnym Centrum Technologicznym firmy - od wyboru materiałów, symulacji i prototypowania po walidację.
Wnioski
Wymagania dotyczące filtracji paliwa i oleju w kontekście alternatywnych systemów napędowych zmieniają się zasadniczo. Hengst Filtration stawia czoła tym wyzwaniom dzięki solidnej wiedzy specjalistycznej, nowoczesnym metodom testowania i kompleksowemu zrozumieniu systemu. Systemy filtracji firmy są przygotowane na wszystkie obecnie przewidywalne paliwa i gwarantują długoterminową niezawodność działania nawet przy trudnych warunkach pracy.
W ten sposób Hengst wnosi istotny wkład w ochronę nowych technologii napędowych - i w zrównoważoną dekarbonizację sektora off-highway i transportu.
