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Aug 29, 2023

Systèmes de locomotive EGR et SCR : que signifient-ils ?

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Différentes façons d'atteindre la réglementation actuelle sur les émissions

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Les systèmes de locomotive EGR et SCR ne sont que deux façons pour les locomotives de respecter les réglementations sur les émissions de l'Agence américaine de protection de l'environnement, en particulier les normes Tier 4, mises en œuvre pour les nouvelles locomotives construites pour le service aux États-Unis. Les réglementations sur les émissions sont conçues pour réduire la quantité d'oxyde nitreux, de particules, d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone dans les gaz d'échappement d'une locomotive.

Il a fallu un long processus pour atteindre le niveau 4, avec différentes étapes de réduction des émissions au fil des ans à partir de 1997 pour atteindre le niveau d'émission final. Le niveau le plus bas, le niveau 0, couvre les locomotives construites entre 1973 et 1992 ; Niveau 1, 1993-2004 ; Niveau 2, 2005-2011 ; Niveau 3, 2012-2014 ; et Niveau 4 2015-aujourd'hui.

Il existe différentes façons d'atteindre le niveau 4, la recirculation des gaz d'échappement et la réduction catalytique sélective étant les plus courantes. Il convient de noter que les systèmes EGR et SCR ne sont qu'une partie d'un ensemble complexe de changements de moteur et d'autres systèmes trouvés sur une locomotive qui fonctionnent ensemble pour atteindre le niveau 4.

Dans une locomotive équipée d'un SCR, un réservoir séparé est installé pour contenir un réducteur - l'urée, un produit naturel du métabolisme de l'azote et des protéines présent dans l'urine/les déchets animaux. L'urée est pulvérisée dans les gaz d'échappement juste avant qu'elle n'entre dans la chambre de catalyseur du SCR. L'urée réagit à l'échappement chaud et est convertie en ammoniac, qui se mélange ensuite à l'échappement. Lorsque le mélange touche la surface du catalyseur, il réagit et décompose les matières nocives dans les gaz d'échappement, réduisant les émissions avant de sortir de la locomotive. L'urée doit également être protégée contre le gel dans les climats plus froids. Bien que le gel n'endommage pas l'urée, il l'empêche d'être utilisé dans le moteur jusqu'à ce qu'il revienne sous forme liquide.

L'EGR prend une partie des gaz d'échappement du moteur, réduit la température des gaz d'échappement redirigés et les mélange avec de l'air d'admission frais pour être réutilisés pour la combustion. Cette solution a été demandée par les chemins de fer de fret, car elle évite d'avoir à stocker des fluides supplémentaires sur les locomotives et dans diverses installations sur chaque chemin de fer, comme l'exige SCR.

Toutes les nouvelles locomotives de passagers utilisent des systèmes SCR pour atteindre le niveau 4, tandis que les locomotives de fret ont massivement utilisé l'EGR à ce jour. Un petit nombre de locomotives de fret à quatre et six essieux reconstruites et remotorisées ont utilisé un système SCR pour atteindre le niveau 4 au lieu de l'EGR.

Les unités de fret SCR notables incluent la commande de 10 unités d'Union Pacific pour le GP24B de Progress Rail, appelé GP22T4 par Union Pacific, utilisant des moteurs Caterpillar 3512C HD ; Le seul GP34ECO de Norfolk Southern avec un moteur 12-710 EMD; et Knoxville Locomotive Works KLWX 4400 ACT4, qui utilisait un noyau SD70MAC avec un moteur Cummins QSK95 trouvé dans chaque passager Siemens en service en Amérique du Nord.

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