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1. Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 7 Une autre variable peut galement entrer en ligne de compte lorsque de nouveaux v hicules GNC sont livr s au parc Si les v hicules sont achemin s partir de lusine de fabrication les bouteilles de GNC peuvent faire l objet de contamination selon le nombre d arr t effectu s des fins de ravitaillement en chemin et les diff rents types d quipements utilis s aux stations de ravitaillement tant donn que l historique des ravitaillements des camions EBI est connu avec certitude le risque potentiel d une contamination associ e l utilisation de diff rentes stations de ravitaillement et de diff rents quipements est minime La proc dure de vidange quotidienne du filtre secondaire constitue galement une proc dure critique lorsque les camions GNC rentrent en service 7 0 EXPLOITATION DES VEHICULES A GNC PAR TEMPS FROID Lorsqu un camion est destin rouler dans des conditions de temps froid ses sp cifications et les modifications qu il subit varient selon que la temp rature d utilisation est consid r e comme une temp rature hivernale normale 20 C ou une temp rature de conditions arctique 32 54 C La plupart des sp cifications et modifications requises pour tenir compte de ces diff rentes plages de temp ratures s applique que le camion roule au diesel ou au gaz naturel elles sont r pe
2. Pression barom trique Temp rature du collecteur d admission Temp rature de l air ext rieur Unit s de mesure km h Tension en volts c c Heure minute seconde km Pourcentage de sollicitations Pourcentage Pourcentage Tr min Degr s Celsius KPa Degr s Celsius Degr s Celsius Fr quence de collecte des donn es Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Toutes les secondes Figure 20 Param tres surveill s par les enregistreurs de donn es 14 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC donn es ont t ins r es dans une s rie de quatre feuilles de calcul et de repr sentations graphiques afin de pouvoir les transmettre sous une forme utilisable Le but de cette d marche tait de repr senter les r sultats de la mani re la plus transparente possible Les donn es indiquent que par temps froid lorsque la temp rature ambiante oscille entre 4 C et 16 C avec une temp rature moyenne de 6 sur la p riode de surveillance les v hicules GNC peuvent fonctionner efficacement sans effets d favorables li s la temp rature de l air ambiant condition qu ils aient t hiv ris s et que les
3. entrevue avec le gestionnaire du parc il n a pas t pr cis si un dessiccant normal tait utilis dans le syst me ou si un autre type de super dessiccant avait t utilis Outlet Figure 14 Sch ma du syst me de s chage du gaz La station de ravitaillement de EBI est dot e d un syst me de surveillance visualisation rapide et de tous les syst mes de s curit n cessaires La station a toujours bien fonctionn depuis son installation L ensemble des t ches de maintenance programm es est ex cut par des techniciens qualifi s et certifi s On acc de la station du compresseur via un des cinq points d acc s voir la page suivante Figure 15 Manom tres de la station Toute la signalisation de s curit est install e et une formation sur le ravitaillement est dispens e dans le respect des normes de la R gie du B timent du Qu bec Seules des personnes ad quatement form es et habilit es peuvent prendre part aux t ches de ravitaillement sur le site Toutes les normes ANSI NGV 1 NGV 2 NGV 3 1 NGV 4 1 NGV 4 2 et NGV 4 6 sont respect es selon ce qui s applique aux v hicules aux installations et aux pratiques de ravitaillement Une fois la mise en service de la station r alis e une formation initiale sur le ravitaillement a t offerte par le concepteur et l installateur du syst me Syst Mes GNC Inc Une pompe remplissage rapide est install e sur un lot s par Cette
4. Dur e du voyage h Distance du voyage km Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 35 APPENDICE IV suite DONNEES PROVENANT DE L UNITE 1140 DE EBI Tableau 3 Unit 1140 Date Temp rature moteur 1 Pression barom trique Temper aus Soeur Popoare ARENE d admission moteur 1 ext rieure PGN 65262 SPN 110 PGN 65269 SPN 108 PGN 65270 SPN 105 PGN 65276 SPN 169 Moyenne pour C kPa C C 18 mars 2013 81 60 0 00 0 00 12 9 19 mars 2013 83 20 100 86 23 25 5 1 20 mars 2013 82 06 100 09 21 20 25 21 mars 2013 80 60 99 43 20 30 4 0 22 mars 2013 81 30 99 48 20 13 52 25 mars 2013 82 17 100 55 24 38 0 5 26 mars 2013 81 76 100 22 25 05 o7 27 mars 2013 83 11 100 74 27 40 0 5 28 mars 2013 84 44 100 90 29 12 0 5 Graphique 3 Unit 1140 Temp rature moteur 1 C Pression barom trique kPa Temp rature coll admission moteur 1 C Temp rature d air ext C 36 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE IV suite DONNEES PROVENANT DE L UNITE 1140 DE EBI Tableau 4 Unit 1140 Date Vitesse d acc l rateur la vitesse COUPle moteur R gime Temp rature ON admission ambiante Position 1 actuelle ree morgu morgun moteur 1 ext rieure PGN 61443 PGN 61444 PGN61444 PGN 65262 PGN 65270 PGN 65276 SPN 92 SPN 513 SPN 190 SPN 110 SPN 105 SPN 169 Moyenne pour km h Pourcentage Pourcentag
5. VALUATION DES PERFORMANCES EN CONDITIONS HIVERNALES DES CAMIONS ORDURES ALIMENT S AU GNC R EN ROUTE AVEC mp LE GAZ NATUREL sens pour le transport ne SPE NU T 15 NOVEMBRE 2013 enrouteaveclegaznaturel ca PR PAR POUR PROGRAMME COTECHNOLOGIE POUR V HICULES G RANCE ET TRANSPORT DURABLE TRANSPORTS CANADA PR PAR PAR DR ALEX LAWSON ALEX LAWSON ASSOCIATES INC NEIL COOKE RED RIVER COLLEGE Les auteurs souhaitent galement remercier M Ghislain Lapointe Gestionnaire du parc du Groupe EBI Alliance canadienne des v hicules au gaz naturel ainsi que les responsables du programme co TECHNOLOGIE pour v hicule de Transports Canada pour avoir fourni le soutien financier n cessaire ce projet 2 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC TABLE DES MATI RES 1 0 R ae a a 2 D re de 2 2 0 A OE O eere E E E a E 3 3 0 Processus d val ati n technigue a ea a REA E NA EA on 3 4 0 Pror OU OUD ER E S A EEE REA EEE de de an 4 5 0 Utilisation des camions d ordures GNC de EBI 5 6 0 Cohiouration des vehicules seaisiniianenekeniira a a Ea 5 7 0 Moteur gaz naturel Cummins Westport assnsenensnnnnnonrnrurnrrrrnrnrnrurnrnrrnrnrnrnrnrnrrnrururnrnnnnrnrnrnrnenennn 6 8 0 Principaux probl mes propres au GNC ayant une incidence sur les performances du parc 7 9 0 Exploitation des v hicules G
6. caract ristiques de conception appropri s Il est connu que les probl mes les plus courants ayant une incidence sur les performances des v hicules GNC par temps froid sont la qualit du carburant et les contaminants Le niveau d humidit les hydrocarbures lourds et la teneur en soufre du carburant peuvent en effet engendrer des probl mes La contamination d coulant de la circulation de l huile de compresseur 2 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC peut aussi poser probl me L inconv nient le plus fr quemment rencontr touche la teneur en eau du combustible Plus les temp ratures ambiantes baissent plus le gaz naturel doit tre sec Il est par cons quent crucial d int grer un dispositif de s chage dans la station de ravitaillement en GNC et de faire en sorte que ce dispositif soit entretenu de fa on appropri e Le dispositif de s chage doit fonctionner selon le niveau requis en tenant compte de la temp rature ambiante et le point de ros e ou le point de cong lation du combustible doit toujours tre inf rieur soit la temp rature ambiante soit la temp rature la plus basse du syst me d alimentation dans lequel le combustible circule Si ces conditions sont r unies l exploitation de v hicules fonctionnant au GNC ne devrait pas donner lieu de gros probl mes m me en conditions arctiques extr mes Dans le cas des v hicules de EBI l eau q
7. cup ration de biogaz en 1999 Ces syst mes de r cup ration de biogaz ont t am lior s et perfectionn s en 2002 en int grant une usine de traitement des biogaz du Parc industriel environnemental la Gestion environnementale conord EBI continue de d velopper ses activit s de gestion des d chets en axant notamment ses efforts sur la gestion des d chets m nagers des mati res dangereuses et des d p ts de recyclage le d chiquetage de documents la cr ation de centres de tri la gestion de sites de d charge et le traitement des eaux us es EBI travaille avec des partenaires incluant les gouvernements municipaux les petites entreprises les industries lourdes et l g res et d autres partenaires d affaire tels que Hydro Qu bec 5 0 UTILISATION DES CAMIONS D ORDURES A GNC DE EBI EBI a command son premier camion ordures fonctionnant au GNC en 2010 l poque le v hicule tait l un des premiers camions ordures GNC au Canada muni d un ch ssis d quipementier d origine OEM et d un moteur bougie ISL G de 8 9 litres de quatri me g n ration Cummins Westport Gaz M tro Solutions Transport de Montr al assurait alors le service d avitaillement mobile en GNC EBI poss de pr sent 18 camions ordures GNC en service et envisage de porter son parc 50 unit s pendant l ann e 2013 Le parc a t exploit en service pendant environ deux ans et a donn enti re satisfaction l
8. ordures aliment s au GNC APPENDICE IV suite DONNEES PROVENANT DE L UNITE 1140 DE EBI Tableau 6 Moyennes g n rales pour l unit 1140 13 mars 2013 19 13 38 6 36 24 448 50 18 mars 2013 10 21 10 4 54 19 225 60 20 mars 2013 8 02 57 3 43 26 166 20 22 mars 2013 6 42 50 1 37 46 221 00 26 mars 2013 10 01 29 5 03 39 215 90 28 mars 2013 7 20 07 31759 155 60 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 39 APPENDICE V DONN ES COMPL MENTAIRES PROVENANT DES JOURNAUX DE BORD Les journaux de bord des v hicules ont permis d obtenir les renseignements compl mentaires ci dessous L UNIT 1140 A PERMIS DE RECUEILLIR LES INFORMATIONS CI DESSOUS PENDANT LA P RIODE ALLANT DU 27 F VRIER 2013 AU 28 MARS 2013 e Deux anomalies moteur actives ont t signal es pendant la p riode e La premi re anomalie est survenue le 18 mars alors que la temp rature du jour tait de 15 C il ne s agissait pas d une anomalie de panne totale et anomalie s est d sactiv e dans les 10 minutes qui ont suivi le d marrage e La seconde anomalie est survenue le 22 mars alors que la temp rature du jour tait de 10 OC cette anomalie s est galement r sorb e dans les 10 minutes qui ont suivi le d marrage du v hicule e L origine des deux anomalies n a pas t r v l e l unit a t branch e et le niveau du liquide de refroidissement a t d cla
9. 26 53 1892 2 04 35 2 08 3122 34 19 41 16 34 47 124 45 83 84 100 31 28 30 0 7 a 19725 13 93 0 52 37 0 88 14 95 28 06 39 89 33 26 ire 82 35 100 30 23 70 05 28 03 2013 22 18 13 90 0 40 23 30 90 41 32 3821 116 47 80 77 101 05 22S Graphique 5 Donn es g n rales pour l unit 18755 140 00 Vitesse km h 120 00 Da Source alim OttoView DC Volts 100 00 L Dur e du voyage Heures EN Distance du voyage km 80 00 EE TON P dale d acc l rateur Position 1 60 00 NZ Charge moteur en pourc la vitesse actuelle nn _ i Couple moteur r el 49 00 FNN a R gime moteur tr min X 10 id Es Temp rature moteur 1 Fr 0 00 g Pression barom trique kPa 20 00 Temp rature coll admission moteur 1 C G S g w A g gy Ke Temp rature d air ext C a V V V V V V V V D Y D D Y Y D lt D D S RA S S D AS S NS D D W V y 20 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC Tableau 6 Moyenne g n rale pour l unit 1875 Date Dur e totale Dur e totale du ralenti Distance totale CT MOOO OT 12 03 2013 0 07 53 0 04 26 O O M 18 03 2013 11 00 48 5 2143 239 O o O O E E 20 03 2013 1 43 37 0 27 00 e E RS 22 03 2013 6 09 07 23S i 154 9 a a a 26 03 2013 9 53 42 4 33 55 224 2 a a 28 03 2013 6 03 49 2 58 19 ETET S O O Les donn es pr sent es plus haut concernent les unit s rapport afin d viter t
10. 40 25 00 30 48 80 97 25 03 2013 21 64 29 45 31 96 82 51 26 03 2013 26 53 34 19 34 47 83 84 27 03 2013 19 25 28 06 33 26 82 35 28 03 2013 19 19 26 70 31 74 80 99 Graphique 1 Unit 1875 Vitesse km h P dale d acc l rateur Position 1 Couple moteur r el Temp rature moteur 1 16 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC La deuxi me s rie de param tres recueillis repr sente la capacit maintenir une temp rature d utilisation ad quate Les vitesse la distance parcourue la dur e du voyage exprim e tableaux et graphiques ci dessous repr sentent la capacit en heures et l incidence de ces diff rents param tres sur la maintenir la temp rature d utilisation du moteur et r duire les temp rature du liquide de refroidissement du moteur et la caract ristiques de fonctionnement par temps froid du moteur Tableau 2 Unit 1875 Date Vitesse Dur e du voyage Distance Temp rature moteur 1 PGN 65262 SPN 110 Moyenne pour km h Heures km C 18 03 2013 3 10 0 02 0 06 72 79 19 03 2013 21 51 5 44 102 78 82 21 20 03 2013 19 48 2 71 40 23 81 42 21 03 2013 2202 3 15 67 91 82 05 22 03 2013 16 40 1 28 20 64 80 97 25 03 2013 21 64 1153 21 51 82 51 26 03 2013 26 53 2 08 31 22 83 84 27 03 2013 19 25 0 88 14 95 92 35 28 03 2013 19 19 1 97 33 97 80 99 Graphique 2 Unit 1875 Vitesse km h Dur e du voyage Heures Distance du vo
11. Chaque camion est dot de deux chauffe blocs et d un chauffe carter EBI ne poss de pas de donn es historiques sur les exigences de fonctionnement par temps froid mais il sait qu il est n cessaire de r chauffer le liquide de refroidissement et l huile gr ce l exp rience d exploitation d un parc diesel en conditions de temps froid dans la r gion de Montr al En conditions hivernales EBI utilise de l huile 5W40 pour ses camions GNC ce qui correspond l huile pour moteur gaz naturel standard r pondant aux sp cifications CES 20074 Comme les camions sont cabine avanc e et que le radiateur est mont sous la cabine le compartiment moteur est enferm dans une enceinte ce qui permet d accumuler la chaleur du moteur Des enregistreurs de donn es ont indiqu qu il est possible de maintenir des temp ratures de liquide de refroidissement de 80 une temp rature ambiante de 16 C pendant les cycles d arr t et de d marrage des camions ordures Les dispositifs d hiv risation jug s n cessaires taient donc la chaufferette de liquide de refroidissement et le chauffe carter Comme le montre la photo ci dessous les v hicules ne sont pas quip s d un cache de radiateur mais ce dernier est bien prot g l int rieur du compartiment du fait de la conception du v hicule r r i E Te Figure 10 Concept de radiateur classique Il est possible d int grer un syst me de r chauffage d air d a
12. Il est possible que la contamination du filtre puisse d couler de l humidit accumul e lors du ravitaillement des v hicules des stations autres que la station de GNC de Emterra lors du transport entre l usine de fabrication de camions d Alabama et Winnipeg au moment de la livraison des v hicules Il importe d admettre que l eau constitue un contaminant potentiel pour le carburant automobile GNC et qu elle ne devrait pas tre pr sente dans des proportions pouvant perturber la bonne marche du v hicule Le carburant GNC doit tre tr s sec et plus la temp rature ambiante est basse plus le gaz doit tre sec Il est important que le point de ros e du carburant soit inf rieur la temp rature ambiante la plus basse dans laquelle le v hicule est utilis Le point de ros e du carburant peut tre convenable 20 C par exemple avec une humidit relative inf rieure 100 mais lorsque la temp rature atteint 30 C et moins le point de ros e du carburant peut tre atteint une humidit relative de 100 ce qui entra ne de la condensation qui g lera dans les filtres carburant Il faut galement admettre que le point de ros e d un gaz augmente mesure que sa pression augmente Ainsi m me si le point de ros e est bas lorsque le gaz est achemin au compresseur il sera consid rablement plus lev lorsque le gaz quittera le compresseur pour entrer dans le v hicule Le rendement de l installatio
13. Les camions d ordures fonctionnant au gaz naturel comprim GNC sont de plus en plus pr sents au Canada il s est donc av r important d valuer les performances en conditions hivernales de la g n ration actuelle de camions GNC fabriqu s en usine le but tant de e S assurer que les camions peuvent tre utilis s de mani re satisfaisante dans les conditions propres au Canada e Documenter tout aspect qui n cessiterait une attention e Documenter les meilleures pratiques d exploitation e Mieux comprendre les probl mes li s aux basses temp ratures de sorte que les parcs aliment s au GNC puissent b n ficier des informations obtenues Ce travail a t vis par le Groupe de consultation technique GCT charg du plan d action pour le d ploiement un groupe gouvernemental industriel constitu afin de surmonter les obstacles techniques li s l adoption de v hicule au gaz naturel moyen et lourd tels qu ils sont mentionn s dans le Plan d action pour le d ploiement de l utilisation du gaz naturel dans le secteur du transport canadien Le principal parc choisi pour subir l valuation des performances hivernales a t un parc de 18 camions d ordures GNC exploit s par le Groupe EBI dans le Grand Montr al La seconde source d information utilis e pour tablir le pr sent document a t l exp rience d utilisation par temps froid d un parc de 58 camions d ordures GNC exploit e par Emterra Enviro
14. aliment s au GNC 33 APPENDICE IV DONNEES PROVENANT DE L UNITE 1140 DE EBI Tableau 1 Unit 1140 P dale d acc l ration Date Vitesse Position 1 Couple moteur r el Temp rature moteur 1 PGN 61444 SPN 513 PGN 65262 SPN 110 Moyenne pour km h Pourcentage Pourcentage C 18 mars 2013 21 47 0 00 36 25 81 60 19 mars 2013 19 34 27 01 37 78 83 20 20 mars 2013 19 90 22 29 39 29 82 06 21 mars 2013 27 29 31 67 39 45 80 60 22 mars 2013 32 16 36 24 37 66 81 30 25 mars 2013 25 14 22 26 3753 82 17 26 mars 2013 46 02 21 48 33 02 81 76 27 mars 2013 46 06 2 42 36 46 83 11 28 mars 2013 23 01 28 56 36 86 84 44 Graphique 1 Unit 1140 Vitesse km h Pedale d acc l rateur Position 1 Couple moteur r el Temp rature moteur 1 C 34 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE IV suite DONNEES PROVENANT DE L UNITE 1140 DE EBI Tableau 2 Unit 1140 Date Vitesse Dur e du voyage Distance Temp rature moteur 1 PGN 65262 SPN 110 Moyenne pour km h Heures Km C 18 mars 2013 21 47 9 18 ETAT 81 60 19 mars 2013 19 34 2 22 36 69 83 20 20 mars 2013 19 90 2 10 36 77 82 06 21 mars 2013 27 29 1 65 50 09 80 60 22 mars 2013 32 10 E97 70 62 81 30 25 mars 2013 25 14 22 56 70 82 17 26 mars 2013 46 02 3 43 50 43 81 76 27 mars 2013 46 06 1 99 27 84 83 11 28 mars 2013 23 01 192 2039 84 44 Graphique 2 Unit 1140 Vitesse km h Temp rature moteur 1 C
15. dure d entretien il ne faudrait pas purger et recueillir plus d une once d huile des fins de recyclage chaque jour Si cette limite est d pass e il est conseill de contacter le fournisseur de combustible Figure 5 Drain de vidange du filtre carburant Le carburant basse pression est ensuite achemin vers le syst me de gestion du carburant du moteur Le circuit d admission d air est situ derri re la cabine mais en avant des r servoirs de stockage du carburant Il s agit d un syst me classique d pourvu de tout syst me de r chauffage auxiliaire Aucune conduite ne relie le compartiment moteur et l entr e du filtre air mais la protection contre les contaminants est assur e car le syst me d admission d air est install derri re la cabine et proximit du syst me d chappement 7 0 MOTEUR GAZ NATUREL CUMMINS WESTPORT Le moteur ISL G Cummins Westport est offert par tous les fabricants de camions qui proposent un ch ssis type gaz naturel adapt au ramassage des ordures Ce moteur combustion st chiom trique bougie de 8 9 litres 320 HP a un couple de 1000 Ib pi pour un r gime de 1 300 tr min utilise un convertisseur catalytique trois voies Il ne requiert pas l usage d un filtre particules diesel pour r duire les missions de mati res particulaires MP ni celui d un syst me de r duction s lective catalytique SCR pour r duire les missions de NOx 6 Novembre 2013 v
16. l acheminement d air chaud du compartiment moteur vers le syst me d admission d air pourra s av rer n cessaire Le fait d installer un syst me d admission d air con u pour tre log l int rieur du compartiment moteur permettra d assurer des performances optimales en conditions hivernales Lorsque la temp rature ambiante atteint les valeurs des conditions arctiques entre 32 et 54 C il peut s av rer n cessaire de proc der des modifications importantes en utilisant divers dispositifs d hiv risation afin de faciliter le d marrage du v hicule et de maintenir une temp rature de fonctionnement du moteur satisfaisante Les camions munis d une cabine avanc e et d un syst me de refroidissement log sous la cabine selon un concept traditionnel se pr tent bien aux modifications permettant de retenir la chaleur du moteur dans le compartiment moteur En plus des aides d crites ci dessus applicables aux temp ratures pouvant atteindre 20 C des caches de radiateur devraient tre con us pour emp cher des infiltrations d air froid dans le compartiment moteur des rideaux lat raux pourraient tre ajout s et un cache de carter isol pourrait galement contribuer maintenir des temp ratures d huile moteur satisfaisantes On peut galement opter pour un syst me de d marrage de 24 volts ou ajouter un chauffe batterie Un ventilateur de type arr t marche permettra galement de r duire le d bit d air
17. liquide de refroidissement et l huile moteur en tenant compte de son exp rience d exploitation de parcs de camion diesel par temps froid dans la r gion de Montr al La configuration de conception des camions Peterbilt utilis s par EBI n tait pas intrins quement vuln rable aux probl mes li s aux basses temp ratures et elle a d montr des performances satisfaisantes avec des dispositifs d hiv risation minimums Ce concept offre une protection ad quate en conditions d utilisation par temps froid des temp ratures pouvant atteindre 16 C Le pourcentage d utilisation du parc a t lev et a affich des temps d immobilisation minimes sur une p riode d exploitation de deux ans avec dix heures d exploitation quotidiennes par camion et un kilom trage annuel par camion estim 40 000 km Au cours des deux ann es d exploitation peu de probl mes li s au temps froid ont t signal s Le d marrage et l utilisation du v hicule par temps froid sont satisfaisants comme le montrent les donn es de surveillance du v hicule et les premiers rapports de voyage des conducteurs Toutes les donn es collect es partir des enregistreurs de donn es install s dans les deux v hicules montrent que les v hicules quip s pour tre aliment s au GNC peuvent fonctionner efficacement sans effet d favorable ni probl me li s aux temp ratures ambiantes basses lorsqu ils sont dot s d quipements d hiv risation et de
18. moteur Figure 18 Camion EBI et poste de remplissage minut Comme les camions EBI sont utilis s pour des quarts de 10 heures par jour ils quittent leur stationnement les r servoirs pleins une pression d environ 3 600 psi Dans le courant de la journ e au fur et mesure que le carburant est consomm la pression chute la fin du quart la pression des r servoirs est d environ 1 000 1 500 Cette valeur offre une marge de carburant appropri e pour finir le quart avant de se brancher au syst me de remplissage minut Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 13 Figure 19 Fuel Gauges Below EBI Truck Tank Enclosure 12 0 EXP RIENCE D EXPLOITATION PAR TEMPS FROID DU PARC EBI Le concept des camions GNC utilis s par EBI offre une protection ad quate pour les op rations par temps froid des temp ratures pouvant descendre jusqu 20 C Peu de probl mes li s au temps froid ont t signal s au cours des deux ann es d exploitation Le d marrage et l utilisation des v hicules par temps froid sont satisfaisants comme le confirment les r sultats des dispositifs de surveillance de donn es des v hicules et les rapports de voyage quotidiens pr sent s l appendice IIl Le pourcentage d utilisation du parc est tr s lev et les temps d immobilisation sont minimes Des cas de pr sence d eau gel e touchant les filtres carburant ont
19. par temps froid notamment sur les d lais d immobilisation le rendement op rationnel et la maintenance Un rapport de voyage quotidien a t rempli par les op rateurs des v hicules Ce rapport fait tat des heures de fonctionnement du carburant consomm des temp ratures ambiantes et de toute anomalie survenue lors de l utilisation des deux camions Les param tres sont enregistr es par les enregistreurs 4 0 PROFIL DU GROUPE EBI Le Groupe EBI est une entreprise priv e bas e au Qu bec totalisant plus de cinquante ann es d exp rience Le groupe a d but ses activit s dans le domaine de l excavation et du d neigement L entreprise a commenc s int resser au secteur environnemental et la collecte des d chets dans les ann es 1970 date laquelle elle a mis en place un service de collecte des ordures L entreprise a ensuite diversifi ses op rations en obtenant le permis d exploiter une installation de traitement des d chets en 1978 et en 1982 un autre permis l autorisant traiter des d chets de champ d puration Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC EBI a int gr l industrie du recyclage en 1990 en commen ant par ramasser des mat riaux recyclables et en compostant des mat riaux organiques EBI a continu de d velopper des syst mes de gestion de d chets en construisant des usines de tri en 1998 et en incorporant des syst mes de r
20. respecter des pratiques d exploitation et des proc dures de maintenance particuli res Outre l application de pratiques de d marrage raisonnables le v hicule doit tre pr par de sorte qu un r chauffage fiable du moteur se produise jusqu un niveau acceptable la fois pour les performances et la durabilit du v hicule Le r chauffage jusqu une temp rature de liquide de refroidissement d environ 80 C devrait normalement prendre environ 15 minutes avant le d part Dans le cas d un camion GNC l acheminement appropri d un liquide de refroidissement r chauff au r gulateur du syst me de carburant am liorera les performances Les modifications et pratiques d utilisation types pouvant tre requises par temps froid incluent SYST ME LECTRIQUE Le rendement des batteries diminue aux basses temp ratures et si la vitesse de d marrage requise doit tre maintenue pour d marrer le moteur il faut utiliser des chauffe batteries ou augmenter la capacit des batteries ou utiliser des syst mes de 24 volts au besoin SYST ME D ADMISSION D AIR Si le v hicule doit tre exploit des temp ratures ambiantes inf rieures au point de cong lation le syst me d admission d air devrait se trouver dans le compartiment moteur de sorte que de l air du moteur chaud soit aspir pour assurer le processus de combustion Si le syst me d amission d air et le filtre air sont situ s l ext rieur d
21. sur le ch ssis Peterbilt et des r servoirs de GNC sont mont s derri re la cabine Le ch ssis est du type cabine avanc e et le syst me de refroidissement est log sous la cabine selon un concept traditionnel Les ch ssis Peterbilt ont t fabriqu s Denton TX puis exp di s au moyen d un camion plate forme vers Labrie dans le St Nicolas QC pr s de la ville de Qu bec Lorsque les carrosseries Labrie et le syst me de stockage du GNC sont install s les camions sont avitaill s au poste de ravitaillement en GNC priv de Labrie puis ils Sont achemin s jusqu au site de EBI au nord est de Montr al Le syst me de stockage du GNC consiste en cinq r servoirs en aluminium enroulement de fibres de carbone type 3 Dynetek ayant une capacit de stockage de 82 gallons quivalents diesel DGE mont s dans une enceinte derri re la cabine comme cela est illustr sur la photo ci dessous L enceinte de protection des r servoirs ajoute une distance estim e de 20 po la longueur du camion et elle est mont e sur les rails du cadre Ce groupe de r servoirs de GNC ajoute environ 800 kg de masse Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 5 ce qui inclut les r servoirs les instruments et le dos de l enceinte de la cabine Les r servoirs de GNC sont con us pour pouvoir stocker du gaz naturel 3 600 Ib po2 Des parcs priv es dot es de leurs propres stati
22. t signal s mais le ph nom ne ne s est produit que sur deux v hicules deux endroits diff rents et les v hicules avaient t ravitaill s par deux stations diff rentes Ceci laisse penser qu une contamination par l eau provenant du carburant ou d une autre source peut se produire dans les r servoirs des v hicules concern s Outre ces cas aucun probl me important n a t signal concernant l exploitation de cette parc par temps froid 13 0 SURVEILLANCE DES DONNEES DES VEHICULES EBI Le processus de collecte de donn es a comport l utilisation de deux v hicules du parc EBI quip s d enregistreurs de donn es Le processus a consist recueillir des informations en vue d analyser le fonctionnement des v hicules GNC par temps froid Les enregistreurs de donn es sont compatibles J1939 et permettent de compiler plus de 80 lignes de donn es Dans le cadre de ce projet 13 param tres ont t cibl s et les journaux de conduite quotidiens ont permis de fournir des informations suppl mentaires concernant les aspects op rationnels de l exploitation Le rapport s est pench sur les param tres suivants 11 13 Param tre Date et heure Vitesse Source d alimentation OttoView Dur e du trajet Distance P dale d acc l rateur Position 1 Charge du moteur la vitesse actuelle Couple moteur r el R gime du moteur Temp rature du liquide de refroidissement du moteur 1
23. 00 22 03 2013 10 80 8 10h 1 600 26 03 2013 2 78 8 10h 1 800 27 03 2013 1 78 8 10 h 2 275 28 03 2013 0 n a 8 10 h 3 000 Temp moyenne 3 357142857 Moyenne de la pression d huile au d marrage a Moyenne du nombre d heures en service 8 10 h Moyenne de la pression du carburant 2026 785714 42 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC
24. 6 39 P dale d acc l ratur Position 1 Pourcentage 0 00 27 01 22029 31 67 36 24 22 26 21 48 27 42 28 56 Charge moteur la vitesse actuelle PGN 61443 SPN 92 Pourcentage 36 25 97 18 35 29 39 45 37 66 37 53 33 02 36 46 36 86 Couple moteur r el PGN 61444 SPN 513 Pourcentage 36 25 37 78 35 29 39 45 37 66 37 53 33 02 36 46 36 86 Temp rature R gime Temp rature Pression coll Temp rature moteur moteur 1 barom trique admission d air ext moteur 1 PGN61444 PON PGN65269 PGN65270 PON spN190 D 0222 SPN 108 SPN105 72 0 SPN 110 SPN 169 TR min c kPa c c x10 114 80 81 60 0 00 0 00 12 9 113 29 83 20 100 86 29 29 5 1 2S 82 06 100 09 21 20 5 1 118 36 80 60 99 43 20 30 4 0 126 42 81 30 99 48 20 13 5 2 SS 82 17 100 55 24 38 0 5 110738 81 76 100 22 25105 0 7 114 81 83 11 100 74 27 40 0 5 11778 84 44 100 90 29 72 Graphique 5 Donn es g n rales concernant l unit 1140 Vitesse km h Pedale d acc l rateur Position 1 Charge moteur en pourc la vitesse actuelle Couple moteur r el R gime moteur tr min X 10 Temp rature moteur 1 C Temp rature coll admission moteur 1 C Temp rature d air ext C Distance du voyage km Source alim OttoView V Dur e du voyage h Pression barom trique kPa 38 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions
25. NC par temps froid no nnnnnanunonoerennnnnnnnnrnrnrnrnrrnrnrnrnrnrnerernrnrnrnrnnrenne 8 10 0 Dispositifs d hiv risation du groupe EBl s snnnnnnnanununonnernrnnnnnnrnrnrnrnrnrnnrnrnrnrnrnernrnrnrnrnnnnrnrernenennnne 10 TEU A ON RA OEE E EEEE RE 11 12 0 Exp rience d exploitation par temps froid du parc EBI 14 13 0 Surveillance des donn es des v hicules EBI nnn nunnnnnnnnnnnnnnnnnnrnrnrnnrnrnrrnnnrnnrnrnnnnrnrnnrnrnnenenennnnnnne 14 14 0 Camions aordures a GNC IEEE n a a ct un 22 KU COL TOR E E 26 APPENDICE I Description de l enregistreur de donn es OttoView CVS42 27 APPENDICE Il Exploitation par temps froid Moteur au gaz naturel ISL G Cummins Westport D cembre 2012 28 APPENDICE III Exemple de rapport de voyage quotidien EB1 32 APPENDICE IV Donn es provenant de l unit 1140 de EBI a n n nnnnnonnnnannnunnnnennnnnnnnnnnrnrnnnrnennrnrnrnrnreernrnrnrnnne 34 APPENDICE V Donn es compl mentaires provenant des journaux de bord 40 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 1 1 0 R SUM Lorsque de nouvelles technologies de transport int grent le march canadien il est important de s assurer qu elles sont capables de bien fonctionner dans un environnement canadien typique qui inclut l exposition des temp ratures tr s basses en hiver et dans certaines r gions des conditions arctiques
26. UR AU GAZ NATUREL ISL G CUMMINS WESTPORT Dispositifs utilis s par temps froid Cold Weather Operating Aids EN Canet OE Urga ganay Recwior Enges c mepe A EEE Extrait du manuel d utilisation ISL G Il est recommand d utiliser des chaufferettes pour liquide de refroidissement des chauffe carters et des chauffe batteries un syst me de r chauffage de l air d admission et des rideaux de radiateur ou des caches de radiateur etc lorsque le moteur doit tourner moins de 11 F 12 C Liquide d allumage En raison des dommages qu il peut causer au moteur le liquide d allumage est RLOS rire L utilisation de liquide d allumage dans un moteur combustible gazeux ne s re pas utile Conseils suivre par temps froid Le r gulateur de pression du syst me d alimentation en gaz naturel est prot g contre le gel gr ce un approvisionnement en liquide de refroidissement moteur chaud Par temps froid il est important de laisser le moteur chauffer jusqu sa temp rature d utilisation avant de le soumettre des charges ce afin d emp cher le gel possible du circuit d alimentation en carburant et d autres anomalies d arr t moteur ventuelles pression d huile basse par exemple En cas de d marrage par temps froid il est galement important de r duire au minimum la charge parasite impos e au moteur au d marrage en d sactivant les accessoires de prise de force comme les pompes hydrauliq
27. a sortie des stations de compresseur Ces appareils sont con us pour d terminer le moment o le point de ros e atteint un tat critique du fait de la teneur en eau et de la temp rature ambiante et pour signaler la n cessit d entretenir l installation de s chage la station notamment lorsque la temp rature atteint des conditions arctiques Le recours un tel dispositif de contr le semblerait particuli rement adapt pour le ravitaillement des v hicules GNC expos s au temps froid et plus particuli rement des conditions arctiques extr mes 26 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE DESCRIPTION DE LENREGISTREUR DE DONNEES OTTOVIEW CVS42 Le syst me OttoView CVS42 est un enregistreur de donn es autonome pr vu pour des applications automobiles commerciales telles que le OttoFleet Management System syst me de gestion OttoFleet et pour des projets de recherche n cessitant le recours un journal de bord d taill OttoView CVS42 collecte archive et transmet des donn es sur le v hicule et le comportement au volant Il fournit galement au conducteur des r troactions audibles et visuelles concernant leur conduite ainsi que bon nombre de param tres de performance du v hicule tels que la consommation de carburant et les missions de CO2 La nature perfectionn e de la fonction d enregistrement de donn es combin e aux r troactions de
28. aluation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC Figure 6 Moteur ISL G Cummins Westport Figure 7 Convertisseur catalytique trois voies Cummins Westport La technologie met galement en uvre la recirculation des gaz d chappement refroidis RGER qui offre une am lioration du couple de 30 au ralenti et une conomie suppl mentaire de carburant de 5 compar la technologie GNC m lange pauvre de g n ration pr c dente La RGER remplace l air additionnel de la technologie m lange pauvre r duit les temp ratures de combustion compar celles des moteurs m lange pauvre et offre un rendement et une densit de puissance am lior s compar aux moteurs m lange pauvre et combustion st chiom trique classiques Le moteur ISL G affiche un couple type diesel dans toute la gamme de vitesse d utilisation 8 0 KEY CNG SPECIFIC ISSUES WHICH CAN AFFECT FLEET PERFORMANCE Il est connu que les probl mes les plus courants qui ont une incidence sur les performances des v hicules GNC par temps froid sont la qualit du carburant et les contaminants Id alement le carburant devrait r pondre aux sp cifications d crites dans la norme SAE J1616 Recommended Practice for Compressed Natural Gas Vehicle Fuel Le bulletin de service Cummins 3379001 Fuels for Cummins Engines renferme une sp cification carburant CES 14624 applicable aux moteurs g
29. ant tait de 2 185 7 lb po2 40 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE V suite DONN ES COMPL MENTAIRES PROVENANT DES JOURNAUX DE BORD UNIT 1875 Conducteur n 1 Toutes les valeurs sont des valeurs r elles relev es par les conducteurs Unit 1875 27 02 2013 8 10h 2 000 28 02 2013 2 80 8 10h 2 300 06 03 2013 2 80 8 10h 2 500 07 03 2013 2 70 8 10 h 2 500 11 03 2013 2 T7 8 10 h 2 100 12 03 2013 4 76 8 10 h 2 300 15 03 2013 14 80 8 10 h 2 000 18 03 2013 16 80 8 10 h 2 000 19 03 2013 80 8 10 h 2 400 20 03 2013 6 80 8 10h 1 800 22 03 2013 11 80 8 10h 1 800 26 03 2013 80 8 10 h 2 000 27 03 2013 2 80 8 10 h 1 900 28 03 2013 0 75 8 10 h 3 000 Temp moyenne 3 714285714 P raz pb petits 210 h Moyenne de la pression 2185 714286 du carburant Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 41 APPENDICE V suite DONN ES COMPL MENTAIRES PROVENANT DES JOURNAUX DE BORD UNIT 1140 Conducteur n 2 Toutes les valeurs sont des valeurs r elles relev es par les conducteurs Unit 1140 CO es RSR aesamant mrndenemens 27 02 2013 8 10h 1 950 28 02 2013 2 75 8 10h 2 000 06 03 2013 0 75 8 10h 2 400 07 03 2013 3 75 8 10 h 2 350 11 03 2013 1 65 8 10 h 2 050 12 03 2013 4 75 8 10h 1 400 15 03 2013 12 90 8 10h 2 000 18 03 2013 15 80 8 10h 1 950 19 03 2013 3 75 8 10h 2 000 20 03 2013 3 80 8 10h 1 6
30. ant prioritaire Se reporter au manuel d utilisation pour avoir de plus amples informations sur les intervalles de maintenance Si le moteur est quip d un filtre de liquide de refroidissement optionnel ce filtre devra tre remplac aux m mes intervalles que le filtre huile Que le moteur soit ou non quip d un filtre de liquide de refroidissement les niveaux d additifs de liquides de refroidissement suppl mentaires SCA DCA doivent tre v rifi s en tenant compte des intervalles indiqu s dans le manuel d utilisation Ne pas changer le filtre si le SCA est sup rieur 3 Selon un cycle de service normal bas sur une vitesse moyenne de 12 mi h West t R glage initial aux 1 000 heures Cummins Westport Confidential Sept 2012 28 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE Il suite EXPLOITATION PAR TEMPS FROID MOTEUR AU GAZ NATUREL ISL G CUMMINS WESTPORT Maintenance quotidienne ISLG Proc dures de maintenance quotidiennes 1 Tube d admission d air V rifier Tube de reniflard V rifier Niveau du liquide de refroidissement V rifier Ventilateur de refroidissement V rifier Filtre carburant amovible Vidanger 2 Niveau de l huile de lubrification V rifier Durite de radiateur V rifier Test de r ponse du moteur Effectuer Exploitation par temps froid Il est pos
31. ation Des renseignements ont t recueillis au moyen d un contact direct avec les fournisseurs de v hicules et d quipements de station de ravitaillement au moyen d une collecte de donn es directe de l tude de publications techniques et d une visite du site de EBI qui a eu lieu le 14 mars 2013 et laquelle a particip un technicien de Cummins Eastern Canada lequel a tabli une relation de travail avec le parc Le projet repose sur quatre domaines principaux d enqu te et d valuation CONFIGURATION DU V HICULE La configuration du moteur des syst mes du v hicule a t valu e de m me que les dispositifs d hiv risation tels que les chauffe blocs les chauffe carters les chauffe batteries et tout dispositif de r chauffage de filtres suppl mentaire les dispositifs de r chauffage du r gulateur et du liquide de refroidissement les grilles de radiateur install es et la conception op rationnelle L utilisation de car nages destin s faciliter le r chauffage de l air d admission a galement t pass e en revue SURVEILLANCE DES DONN ES DU V HICULE Les enregistreurs de donn es OttoView voir la description l Appendice 1 ont t install s par Cummins Eastern Canada sur deux v hicules Les enregistreurs sont capables de surveiller divers param tres moteur en continu Les enregistreurs ont permis de recueillir des informations qui ont ensuite t t l charg es vers le Red River College
32. az naturel laquelle fait mention du nombre de m thane minimum concernant les v hicules routiers De temps autre des contaminants sont retrouv s dans la source d alimentation en gaz naturel ces contaminants peuvent affecter dans une certaine mesure les performances des v hicules GNC Les contaminants en question sont num r s ci dessous de m me que les effets qui les accompagnent e Humidit e Accumulation de glace dans le carburant e Possibilit d obstruction du filtre carburant et ou de d faillance des capteurs du moteur e Hydrocarbures lourds e Probl me touchant le capteur et linjecteur e Possibilit d obstruction du filtre carburant et ou de d faillance des capteurs du moteur e Circulation de l huile de compresseur e Bloque l lectrovanne et provoque un fonctionnement intermittent e Possibilit d obstruction du filtre carburant et ou de d faillance des capteurs du moteur e Teneur en soufre lev e e _ Provoque la corrosion des composants e Endommagement des disques de s curit Outre les contaminants que l on peut trouver dans la source d alimentation on a galement observ que de l eau et des contaminants huileux peuvent s accumuler dans les bouteilles de stockage du carburant au fil du temps Il est conseill aux parcs de contacter leur concessionnaire de camions local si elles ont besoin d informations compl mentaires concernant les probl mes touchant les bouteilles de GNC
33. caract ristiques de conception soient appropri es Le tableau ci dessous pr sente les statistiques de temp rature moyenne de la r gion d exploitation entre le 25 f vrier et le 25 mars 2013 Max Temp 6 8 C Max Temp Date Mar 11 2013 Min temp 12 9 C Min Temp Date Mar 18 2013 Les temp ratures locales enregistr es sur les journaux de bord EBI ont fait tat d une valeur de 16 C au d but d un quart et d une temp rature moyenne globale de 8 C pour la semaine du 18 au 22 mars Pendant la m me semaine les temp ratures de la r gion d exploitation d EBI taient comparables celles de Winnipeg Comme cette semaine a t marqu e par la temp rature la plus basse c est elle qui a t retenue dans les tableaux et graphiques Pendant la p riode de compte rendu les chauffe blocs et les chauffe carters ont t utilis s plus de 75 pour cent du temps Les pressions d huile au d marrage se sont retrouv es dans la plage normale de 70 80 lb po et la plage d utilisation normale a t atteinte dans une p riode de r chauffage de 15 minutes Une des deux unit s laiss es l int rieur pour remplissage a t la seule faire exception et cette unit a affich une pression de 35 Ib po au d marrage apr s avoir t remplie et laiss e l int rieur durant la nuit Les tableaux ci dessous pr sentent certaines caract ristiques de fonctionnement des unit s Le premier tableau pr sente quatr
34. d entra nement HUILES DE LUBRIFICATION La viscosit de l huile de lubrification du moteur est un facteur tr s important prendre en compte car elle augmente mesure que les temp ratures descendent ce qui r duit la vitesse de d marrage et augmente la charge impos e la batterie pour d marrer le v hicule Il est recommand d utiliser une huile faible viscosit pour l exploitation en conditions hivernales Une faible viscosit augmente la vitesse de d marrage et facilite le d marrage tout en autorisant l coulement libre de l huile dans le moteur Cummins recommande d utiliser des huiles 10W40 pour les conditions hivernales et une huile 0OW30 pour les temp ratures arctiques extr mes ce qui r pond la sp cification de Cummins CES 20074 exig e pour les moteurs gaz naturel Si la viscosit de l huile est sup rieure la viscosit command e par Cummins le fait de r chauffer l huile avec un chauffe carter lectrique r duira la viscosit et le point d coulement et am liorera le d marrage et la lubrification du moteur MODIFICATIONS DES QUIPEMENTS MESURE QUE LA TEMP RATURE AMBIANTE DIMINUE des temp ratures hivernales normales comprises entre 0 et 20 les chaufferettes de liquide de refroidissement et les chauffe carters seront normalement exig s Au point le plus bas de la plage de temp ratures un cache permettra de maintenir les temp ratures de fonctionnement du moteur et
35. de la qualit de la ronde de s curit 1 39 Conducteur Savaie Date L 02 9513 Heure 4 4 Le conducteur a v rifi Qui Non Oui Non Frein de service go o Niveau d huile HUB de roue G o Frein de stationnement o Niveau d huile E oO Direction geo o Niveau d antigel mT o Klaxon 0 Niveau d huile hydraulique E o Essule glaces lave glace EE oo Niveau d huile transmission x o R troviseurs gro o Pneus e oo Mat riel de secours amp o Roues e o Niveau de l extincteur Eu o Suspension af go clairage et signalisation go o Cadre ch ssis A oo Fuite des liquides go o Alarme de recul g oo Fuite sous le v hicule amp o Courroies jeu usure ao o Valve hydraulique wo o Appareils d arrimage amp o Niveau d huile servodirection go o Pelle et Balais w o Visuel niveau de carburant wv o Constat amiable aw o Bouton d urgence pour pompe U O Le document est compl t correctement Oui 7 NonO Qui Non Le conducteur conna t la proc dure suivre pour effectuer la ronde de s curit Le Sa r f rer au document guide de v rification avant le d part et la politique des filiales de EBI Qui Non Oui Non Formation requise O0 E Mesure disciplinaire requise a E R valuation pr vue le Remarques Sigahture di jf Nom de la personne qui value la qualit de la ronde Date T Lea Ti 08 08 Don u0 lt e dff ur FD Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures
36. de neige 23 14 16 10 1 0 0 0 0 5 21 20 mensuelles cm Moyenne annuelle 110 CONFIGURATIONS DES V HICULES EMTERRA Les camions Emterra sont quip s d un moteur ISL G Cummins Westport de 8 9 L Les moteurs GNC sont install s sur un ch ssis mod le LET2 CCC inclinable emmarchement bas Le ch ssis est pourvu d une carrosserie de ramassage par l arri re Heil Durapak ou d une carrosserie automatis e chargement lat ral Heil Rapid Rail La carrosserie constitue la plate forme n cessaire au syst me de stockage multi r servoirs GNC mont sur le dessus lequel fait augmenter la hauteur du v hicule mais elle ne n cessite pas l utilisation d un cadre plus long comme c est le cas avec un syst me de r servoirs GNC plac l arri re de la cabine Figure 22 Camion ordures emmarchement bas Emterra 22 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC SR Ce type de ch ssis incorpore galement un syst me de refroidissement du radiateur situ derri re la cabine occupant une surface de 1 200 po2 et caract ris par un concept triple c ur Un ventilateur entra nement hydraulique offre un refroidissement suppl mentaire si n cessaire Les v hicules Emterra sont dot s d un syst me de filtration air sec standard muni d une prise d air dynamique qui se prolonge au dessus du c t arri re gauche de la cabine Figure 23 Filtre carbu
37. de sa temp rature de conception soit environ 80 et car il n a pas t possible de maintenir la temp rature de lair d admission au dessus de 0 24 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC Il est important de pr ciser que ces probl mes n taient pas li s au fait que les v hicules ont t con us pour fonctionner au gaz naturel Ils taient li s la conception du v hicule et la n cessiter d ajouter des dispositifs d hiv risation pour permettre au v hicule de fonctionner de mani re satisfaisante dans un environnement de froid extr me Cela vaudrait pour un moteur essence un moteur diesel ou un moteur au gaz naturel Certains concepts de v hicule naturellement se pr tent plus facilement l installation de dispositifs d hiv risation et leur utilisation devrait tre envisag e dans les environnements de froid arctique extr me Le seul probl me impliquant le gaz naturel et li l exploitation en conditions de temps froid a t caus par le gel des filtres carburant On ne sait pas pr cis ment si le probl me d coule du gel de l huile de compresseur ou de l infiltration d humidit ayant engendr une formation de glace dans les filtres Le fait d installer les filtres carburant l int rieur du compartiment moteur r duirait les probabilit s qu un tel sc nario se reproduise ou apporterait un r chauffage auxiliaire aux filtres
38. des fins d tude et d analyse Les informations ont t archiv es et sont accessibles au moyen d une carte m moire branch e l enregistreur laquelle permet de transf rer les donn es vers un ordinateur intervalles r guliers Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 3 L objectif initial du projet consistait collecter des donn es entre le 11 f vrier et le 25 mars Malheureusement en raison de retards li s la technologie de l enregistreur de donn es et son utilisation la collecte des donn es a eu lieu entre le 18 mars et le 28 mars Param tre Unit s de mesure collecte des donn es Toutes les 1 Date et heure secondes Toutes les 2 Vitesse km h secondes Source d alimentation Toutes les 3 l Tension en volts c c Otto View secondes Toutes les 4 Dur e du trajet Heure minute seconde secondes Toutes les 5 Distance km secondes 6 P dale d acc l rateur Pourcentage de Toutes les Position 1 sollicitations secondes Charge du moteur Toutes les 7 Pourcentage la vitesse actuelle secondes i Toutes les 8 Couple moteur r el Pourcentage secondes Toutes les 9 R gime du moteur Tr min secondes Temp rature du liquide R e i 3 l Toutes les 10 de refroidissement du Degr s Celsius secondes moteur 1 Pression Toutes les 11 T KPa barom trique secondes Temp rature p f Toutes les 12 du collecteur Degr s Celsius ne secondes d admission Temp
39. dmission auxiliaire s il est n cessaire d am liorer les temp ratures de l admission d air en conditions arctiques EBI n a pas utilis ce type de syst me Le syst me d air d admission de EBI pr sent ci contre est un syst me classique d pourvu de dispositifs d hiv risation sp cifiques Figure 11 Syst me d admission d air classique de EBI Aucune conduite ne relie le compartiment moteur et l arriv e du filtre air mais le syst me est n anmoins bien prot g des basses temp ratures du fait de son emplacement derri re la cabine proximit du syst me d chappement De par sa conception le v hicule offre une protection appropri e pour une utilisation par temps froid dans les temp ratures ambiantes rencontr es qui oscillent entre 0 et 20 C 10 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 11 0 RAVITAILLEMENT EN GNC STATION DE RAVITAILLEMENT EN GNC Le parc de camions d EBI est ravitaill e au moyen de compresseurs de gaz naturel Sulzer qui ont t install s et entretenus par Syst Mes GNC Inc de Laval Qu bec Chaque site est dot de deux unit s Sulzer mod le C50 2 11 GPX et une des unit s a t mise en service il y a six mois pour remplacer une unit d essai d origine par une seconde unit de taille et de conception quivalentes Les compresseurs en question r pondent aux besoins du syst me de ravitaillement minu
40. e aspiration lat rale lev e con u pour S assurer que le carburant achemin est ass ch avant d tre utilis par les v hicules GNC Figure 29 Enceinte de la station du compresseur Figure 30 quipements log s l int rieur de l enceinte EXP RIENCE D EXPLOITATION PAR TEMPS FROID EN CONDITIONS ARCTIQUES Au d part le parc s est comport e conform ment aux attentes Par contre avec l arriv e des temp ratures plus basses des mois de janvier et f vrier les temp ratures ambiantes ont atteint entre 25 et 35 et certains jours elles ont atteint des valeurs arctiques de 32 ou moins un certain nombre de probl mes li s la temp rature sont survenus et bon nombre de camions n ont pas t en mesure de fonctionner selon leur cycle de service pr vu Sur les camions Emterra le syst me de refroidissement du radiateur est install derri re la cabine il n est donc pas mont l int rieur du compartiment moteur o il serait expos l accumulation de chaleur engendr e par le fonctionnement du moteur Il s av re que les temp ratures arctiques subies n ont pas permis au liquide de refroidissement du moteur d atteindre les temp ratures d utilisation requises avec ce concept de v hicule en l absence de dispositifs d hiv risation en conditions hivernales Les probl mes tels que l accumulation de glace dans l admission d air sont survenus car le moteur fonctionnait en dessous
41. e aspects sp cifiques du fonctionnement du moteur relev s toutes les secondes mais condens s selon une base horaire afin de faciliter la pr sentation des donn es Dans ce tableau le rapport entre la vitesse la position du papillon et le couple r el appliqu pour maintenir la charge compar la temp rature du liquide de refroidissement du moteur r elle montre que le moteur est capable de fonctionner des niveaux acceptables Comme les camions assurent un service de ramassage d ordures le kilom trage peut sembler plus bas que pr vu La dur e totale du temps de fonctionnement au ralenti est un facteur qui permet au moteur de maintenir la temp rature de liquide de refroidissement Les donn es du 18 mars incluent la configuration de l enregistreur de donn es ce qui explique pourquoi l utilisation du v hicule et le kilom trage sont faibles Il n en demeure pas moins que des temp ratures moteur appropri es ont t maintenues m me des temp ratures ambiantes de 16 C Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 15 Tableau 1 Unit 1875 P dale d acc l rateur Date Vitesse FANS Couple moteur r el Temp rature moteur 1 PGN 61444 SPN 513 PGN 65262 SPN 110 Moyenne pour km h Pourcentage Pourcentage C 18 03 2013 3 10 7 79 20 57 12 19 19 03 2013 2191 2T 33910 82 21 20 03 2013 19 48 27 38 33 92 81 42 21 03 2013 22 62 29 78 95 26 82 05 22 03 2013 16
42. e Pourcentage Tr min x10 C C C 18 03 2013 21 47 0 00 36 25 36 25 114 80 81 60 0 00 12 9 19 03 2013 19 34 27 01 37 78 37 78 113 29 83 20 23 25 5 1 20 03 2013 19 9 22 29 35 29 35 29 MSi 82 06 21 20 5 1 21 03 2013 27 29 31 67 39 45 39 45 118 36 80 60 20 30 4 0 22 03 2013 32 16 36 24 37 66 37 66 126 42 81 30 20 13 5 2 25 03 2013 25 14 22 26 37 53 3753 1931 82 17 24 38 0 5 26 03 2013 46 02 21 48 33 02 33 02 110 33 81 76 25 05 0 7 27 03 2013 46 06 27 42 36 46 36 46 114 81 83 11 27 40 05 28 03 2013 23 01 28 56 36 86 36 86 11773 84 44 29 72 0 5 Graph 4 Unit 1140 Vitesse km h Pedale d acc l rateur Position 1 Charge moteur en pourc la vitesse actuelle Couple moteur r el R gime moteur tr min X 10 Temp rature moteur 1 C Temp rature coll admission moteur 1 C Temp rature d air ext C Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 37 APPENDICE IV suite DONN ES PROVENANT DE L UNIT 1140 DE EBI Tableau 5 Donn es g n rales concernant l unit 1140 Source Dureeidu Dur e Distance Date Vitesse alim voyage du du Otto View voyage voyage pin km h DC Volts HH MM SS Heures km Le 21 47 1376 5 0 35 5 18 87 73 Me teen IE 36 69 a 199 1862 2 0554 2 10 36 77 ee een a MS S 00 0 DNS 50 09 a 32 16 13 70 1 58 23 1 97 70 62 aa 25 14 13 81 PETAN 2 62 56 70 A 46 02 13 84 3 25 43 3 43 50 43 re 46 06 13 79 1 59 35 1 99 27 84 ca 23 01 13 86 1 54 58 2
43. eaux de temp rature du liquide graphique ci dessous Les deux figures suivantes illustrent encore de refroidissement et ne pr sente aucun probl me de fiabilit l efficacit thermique du moteur GNC dans cette configuration de pendant le d lai consacr la collecte des donn es v hicule sp cifique Le moteur fonctionne de mani re stable dans Tableau 4 Unit 1875 P dale Charge moteur E Temp rature Temp rature Date Vitesse d acc l rateur la vitesse See moteni Regime Temperate coll admission ambiante a r el moteur moteur 1 u Position 1 actuelle moteur 1 ext rieure PGN 61443 PGN 61444 PGN61444 PGN 65262 PGN 65270 PGN 65276 SPN 92 SPN 513 SPN 190 SPN 110 SPN 105 SPN 169 vu km h Pourcentage Pourcentage Pourcentage Tr min x10 C C C 18 03 2013 3 10 7 79 29 42 20 57 88 59 72 79 25 97 12 9 19 03 2013 2i 5 CU 40 58 33 10 115 90 82 21 20 68 5 1 20 03 2013 19 48 27 38 39 81 33 32 114 20 81 42 17 78 5 1 21 03 2013 22 62 29 78 42 11 35 26 118 42 82 05 20 75 4 0 22 03 2013 16 40 25 00 38 85 30 48 110 19 80 97 16 55 5 2 25 03 2013 21 64 29 45 39 50 31 96 118 61 82 51 24 71 0 5 26 03 2013 26 53 34 19 41 16 34 47 124 45 83 84 28 30 0 7 27 03 2013 19 25 28 06 39 89 33 26 TII 82 35 23 70 0 5 28 03 2013 22 18 30 90 41 32 33 21 116 47 80 77 22 75 0 5 Le dernier graphique fournit une bonne id e de la stabilit des lorsque l on compare tous les niveaux de param tres qui ont capacit s de fonctionnement du moteur GNC et sa
44. en de dispositifs sp cifiques Plus les temp ratures d exploitation baissent plus le nombre de dispositifs d hiv risation de modifications touchant les v hicules de t ches de pr paration des v hicules de pratiques d utilisation et de proc dures de maintenance sp cifiques augmente Ces interventions sont exig es quel que soit le carburant utilis Le parc de camions GNC du groupe EBI a pu tre utilis dans de bonnes conditions avec un minimum de dispositifs de r chauffage du liquide de refroidissement et du carter jusqu 20 C Au cours des deux ann es d exploitation peu de probl mes li s au temps froid ont t signal s Le pourcentage d utilisation du parc a t lev et les temps d immobilisation ont t minimes Les donn es de fonctionnement des v hicules collect es par les enregistreurs de donn es install s bord de deux camions montrent que le moteur a fonctionn de mani re stable dans les limites sp cifi es pour les niveaux de temp rature du liquide de refroidissement et n a pr sent aucun probl me de fiabilit pendant le d lai consacr la collecte des donn es Les probl mes les plus courants qui ont une incidence sur les performances des v hicules GNC par temps froid sont la qualit du carburant et les contaminants Le niveau d humidit les hydrocarbures lourds et la teneur en soufre du carburant peuvent engendrer des probl mes De m me la contamination d coulan
45. es d lais d immobilisation tant rest s minimes Les v hicules roulent pendant environ 10 heures avant de rejoindre leur base la fin de la journ e Les camions GNC sont exploit s de la m me mani re que les camions diesel sans changement concernant les services de ramassage fournis ou les itin raires de conduite suivis chaque jour Chaque camion parcourt environ 40 000 km par an ce qui correspond la norme pour un parc de camions ordures Avant qu un nouveau camion ordures soit livr EBI le ch ssis Peterbilt repr sent sur la photo ci dessous est achemin l installation de Labrie pr s de Montr al C est cet endroit que la carrosserie et le syst me de stockage du GNC sont install s dans le cadre de l tape de fabrication finale Figure 2 Camions ordures EBI quip s et non quip s Le v hicule complet est avitaill Labrie puis il est achemin vers EBI sans autre ravitaillement Labrie se trouve moins de 200 km de EBI EBI les v hicules sont ravitaill s au poste de ravitaillement sp cial du site EBI L historique du ravitaillement est donc connu dans son int gralit 6 0 CONFIGURATION DES VEHICULES Les 17 camions r cemment acquis par EBI comportent des carrosseries chargement lat ral Labrie AUTOMIZERtm munies de deux essieux et totalisant une capacit volum trique de 22 vg2 soit 17 m3 Comme cela a d j t indiqu ces carrosseries sont install es
46. froid achemin au moteur Lorsque cela est possible le r gulateur de carburant chauff et le filtre carburant devraient tre install s l int rieur du compartiment moteur un endroit o la chaleur du moteur peut tre utilis e pour emp cher le gel du filtre et ou du r gulateur caus par l humidit ou l huile de compresseur Un r gulateur de carburant ayant un d bit de liquide de refroidissement adapt devrait tre employ et un r chauffage auxiliaire du filtre carburant pourrait tre exig Si le v hicule GNC est convenablement hiv ris aucun probl me de fonctionnement par temps tr s froid ne devrait se produire y compris dans des conditions arctiques Il est possible d obtenir de plus amples informations sur lhiv risation des v hicules en consultant les manuels d exploitation et de maintenance ainsi que le bulletin de service de Cummins n 4332709 Operation of Automotive Natural Gas Engines in Cold Weather lequel est disponible gratuitement aupr s des distributeurs Cummins L appendice Il renferme des informations portant sur le fonctionnement du moteur GNC ISL G Cummins Westport par temps froid Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 9 10 0 DISPOSITIFS D HIVERISATION DU GROUPE EBI Pendant les nuits d hiver le groupe EBI branche tous ses camions GNC une source lectrique qui alimente les dispositifs d hiv risation
47. ise entre 9 V c c et 12 V c c L appareil s teint mode veille environ 60 secondes apr s l arr t du v hicule n imposant ainsi aucune charge la batterie ni au syst me lectrique du v hicule L appareil interroge l ECM afin de recueillir les donn es mais ne modifie ni ne change les param tres du v hicule SOURCE http www persentech com index php our products and services ottoview product family 111 ottoview cvs42 POUR DE PLUS AMPLES INFORMATIONS www persentech com Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 27 APPENDICE II EXPLOITATION PAR TEMPS FROID MOTEUR AU GAZ NATUREL ISL G CUMMINS WESTPORT D CEMBRE 2012 Intervalles de maintenance des moteurs ISL G Camions ordures Miles Kilometers Months BC R glage Check CAC coole 000 g 19 piping and Air Cilsane o initial Dil amp Fitter AE 10 000 aux E Coolant Filter None 1 000 heures Soin on Fuel Filter T i 12 000 milles Spark Plugs 12 mois Standard Coolamt Qverh ead Adjustmemi Air CicanerElement Folio vehicle manufacturers published recommendations Les intervalles de distance augmentent ou diminuent selon les vitesses moyennes L intervalle entre anomalie correspond aux heures indiqu es Effectuer la maintenance selon les heures la distance ou les mois indiqu s la premi re occurrence t
48. n de s chage joue donc un r le critique pour r duire au minimum la contamination de l eau et garantir le bon fonctionnement des v hicules au GNC par temps tr s froid Il est galement possible d installer un moniteur de point de ros e de pr cision affichant des valeurs en degr s Celsius ou en Fahrenheit sur le panneau de commande du dispositif de s chage Le capteur d humidit est install la sortie du dispositif de s chage de mani re contr ler en permanence le point de ros e Deux valeurs de consignes d hygrom tre peuvent tre r gl es en usine la premi re doit indiquer la d gradation du point de ros e et la seconde doit indiquer lorsqu il est n cessaire de r g n rer le dispositif de s chage Lorsqu un tel moniteur est install et que le point de ros e du gaz est contr l les filtres carburant et les autres composants ne devraient jamais geler Ce type d installation devrait tre consid r comme tant critique aux stations de ravitaillement lorsque les v hicules sont expos s des conditions m t orologiques arctiques Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 25 15 0 CONCLUSIONS e Pour garantir le fonctionnement satisfaisant d un v hicule par temps froid et plus particuli rement en conditions hivernales et arctiques le v hicule en question doit tre hiv ris conform ment aux recommandations du fabricant du moteur au moy
49. nmental Winnipeg Le processus d valuation a vis plusieurs domaines y compris la configuration des v hicules et les dispositifs d hiv risation la surveillance des donn es des v hicules la configuration des stations d alimentation en gaz et les exp riences d exploitation des parcs Outre la collecte directe de donn es des renseignements ont t recueillis en communiquant avec des fournisseurs de moteurs de v hicules et d quipements de station en effectuant des recherches dans des publications ou en r alisant des visites sur site EXP RIENCE D EXPLOITATION PAR TEMPS FROID DU GROUPE EBI EBI exploite un parc de camions Peterbilt cabine avanc e dont le radiateur est log l int rieur du compartiment moteur Le syst me d arriv e d air des camions est prot g derri re la cabine et se trouve proximit du syst me d chappement Les seuls dispositifs d hiv risation ajout s aux v hicules ont consist en deux chaufferettes lectriques pour liquide de refroidissement et en un chauffe carter lectrique con u pour r duire la viscosit de l huile et am liorer la vitesse de d marrage par temps froid Les deux types de dispositifs ont t raccord s durant la nuit pendant le processus de ravitaillement Le groupe EBI ne poss dait aucune information pr alable sur les exigences d taill es d utilisation par temps froid applicables aux camions GNC mais il a cern la n cessit de r chauffer le
50. ons de ravitaillement en GNC peuvent remplir jusqu 3 600 lb po2 au Canada Les v hicules qui ont acc s aux stations publiques sont actuellement limit s 3 000 Ib po2 de pression au Canada Une proposition vise modifier le code actuel CSA B108 99 pour permettre des ravitaillements 3 600 lb po2 dans toutes les stations de ravitaillement du Canada Aux U toutes les stations de ravitaillement en GNC remplissent les r servoirs une pression de 3 600 Ib po2 Figure 3 Camion ordures GNC de EBI Le circuit d alimentation en GNC comprend une vanne d arr t carburant principale install e en amont du r gulateur de gaz naturel Le r gulateur a pour objet de r guler la pression du gaz des r servoirs qui varie entre 3 000 et 3 600 Ib po2 pour la faire descendre jusqu la pression requise par le moteur entre 70 150 Ib po2 Le r gulateur est chauff avec du liquide de refroidissement pour emp cher les risques de gel par temps froid il est pr sent ci dessous Fuel Heater Priman Fiel Shut arte j K Le Pie Filter Fial Heslo Figure 4 Vanne d arr t carburant dispositif de r chauffage et filtre secondaire Le syst me d alimentation en GNC comprend galement un filtre carburant photo ci contre quip d un drain de vidange qui permet de purger l eau et l huile du circuit II est recommand de purger le filtre secondaire quotidiennement et Cummins pr cise que selon la proc
51. out risque de confusion tant donn que portant les num ros 1875 et 1140 Les donn es de cette les param tres recueillis dans les deux cas sont ressemblants deuxi me unit ont t ins r es dans l appendice IV du pr sent Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 21 14 0 CAMIONS ORDURES GNC EMTERRA PARC DE EMTERRA Le groupe Emterra a commenc ramasser des ordures Winnipeg le 1er octobre 2012 avec un parc de 58 camions GNC Crane Carrier Company CCC qui pr sentent une combinaison de carrosseries Heil chargement par l arri re et par le c t Il s agit pr sent du plus grand parc de camions GNC de derni re g n ration au monde en service dans des conditions de temps froid Winnipeg est r put pour conna tre des conditions hivernales tr s difficiles entre d cembre et mars avec des conditions arctiques certains jours et des temp ratures n gatives atteignant des records Figure 21 Parc de camions ordures GNC Emterra Temp ratures 2012 Temp ratures moyennes Winnipeg Jan F v Mar Avr Mai Jui Juil Ao Sep Oct Nov D c Moyenne 127 8 5 Aa 10 3 19 2 23 3 25 8 25 18 6 10 8 0 9 9 7 haute movens Poo 11 19 1 basse 2012 Moyenne des pr cipitations Winnipeg Jan F v Mar Avr Mai Jui Juil Ao Sep Oct Nov D c Pr cipitations 0 3 7 22 58 90 71 75 52 31 6 2 mensuelles mm Moyenne annuelle 415 Chutes
52. pompe permet d effectuer p riodiquement le remplissage rapide des v hicules d entretien GNC 12 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC Figure 16 quipements install s l int rieur de l enceinte de la station Figure 17 Pompe de remplissage rapide RAVITAILLEMENT DES CAMIONS La photo de la page suivante montre un camion gar au poste de remplissage minut pendant le ravitaillement Le tuyau est raccord au camion au moyen d une buse classique r pondant la norme ANSI NGV 3 1 La buse de ravitaillement est con ue pour s adapter la prise de ravitaillement situ e sur le v hicule et elle est conforme la norme industrielle reconnue ANSI NGV 3 1 Une fois que le tuyau de ravitaillement est branch la prise et que le syst me est activ le gaz est achemin dans le v hicule Pendant l op ration de ravitaillement une tanch it totale est obtenue et les risques de fuite sont nuls Il ny a galement aucun risque d manation de vapeur ou de d versement La photo ci dessous montre les manom tres situ s sous l enceinte du r servoir de carburant Un instrument indique la haute pression des r servoirs de stockage l autre indique la pression basse r gul e en aval du r gulateur Le filtre carburant est situ derri re le point de remplissage dans un endroit pratique permettant de vidanger l huile l ext rieur du compartiment
53. r comme tant acceptable L anomalie active signal e n a pas eu de r percussions sur le fonctionnement du v hicule e L unit 1140 a utilis le cache de radiateur deux reprises le 27 et le 28 f vrier dates auxquelles la temp rature tait respectivement de 1 C et 2 C e La pression moyenne quotidienne du carburant a oscill entre un niveau maximum de 3 475 lb po2 et un niveau minimal de 750 Ib po2 la fin du quart la pression moyenne du carburant tait de 1 938 Ib po2 e La pression moyenne du carburant indiqu e au d marrage froid tait de 77 2 lb po2 alors que l unit avait t branch e pendant 14 des 15 jours de l tude L UNIT 1875 A PERMIS DE RECUEILLIR LES INFORMATIONS CI DESSOUS PENDANT LA P RIODE ALLANT DU 27 F VRIER 2013 AU 28 MARS 2013 e Trois anomalies moteur actives ont t signal es pendant la p riode e Les deux premi res anomalies sont survenues les 27 et 28 f vrier dates auxquelles la temp rature a oscill entre 2 C et 2 C et de nouveau le 22 mars 2013 lorsque la temp rature a atteint 11 C sur le site de EBI e La pression moyenne du carburant indiqu e au d marrage tait de 77 7 lb po2 alors que l unit avait t branch e toutes les nuits la fin du quart e La pression moyenne quotidienne du carburant a oscill entre un niveau maximum de 3 500 Ib po2 et un niveau minimal de 700 Ib po2 la fin du quart la pression moyenne du carbur
54. ransportable par pipeline et de l installation et de l utilisation d une source de s chage de gaz naturel convenablement dimensionn e Il est possible d obtenir des informations concernant la teneur en humidit de l alimentation en gaz aupr s du service de distribution de gaz local Ces informations devraient tre consult es avant d tablir les sp cifications d une unit de s chage ou de concevoir une station de compresseur utilisable par des v hicules GNC Le gaz transportable par pipeline contient g n ralement jusqu TAMMSCE ce qui signifie que 7 livres d eau peuvent tre pr sents dans 1 million de pieds cubes de gaz naturel Ce volume d humidit peut convenir pour des appareils m nagers et des appareils de chauffage domestiques mais il requiert l installation d un syst me de s chage ayant une capacit ad quate pour s assurer que le syst me d alimentation et de filtration du v hicule b n ficie d un approvisionnement en carburant propre et sec On recommande que le GNC utilis dans les v hicules respecte les crit res de la norme SO 15403 Natural Gas for Use as a Compressed Fuel for Vehicles Gaz naturel Gaz naturel pour usage comme carburant comprim pour v hicules le but tant de garantir que les limites de seuil et la composition du gaz naturel sont respect es La norme traite galement de la teneur en eau des compos s sulfur s des mati res particulaires des hydrocarbures sup rieur
55. rant sur le camion Emterra Le filtre carburant est situ dans un emplacement pratique permettant de vidanger l huile de compresseur par contre il est expos aux conditions ext rieures Un filtre secondaire est log sous le syst me d chappement A Figure 26 Prise d air STATION DE RAVITAILLEMENT EMTERRA Le ravitaillement du camion est effectu au moyen d un raccord de ravitaillement mont sur le pare chocs conforme aux normes ANSI NGV 3 1 La station de ravitaillement utilis e pour ravitailler les camions consiste en un syst me remplissage minut qui peut galement effectuer des remplissages rapides au besoin Figure 25 Syst me de refroidissement du radiateur situe derriere la cabine Figure 27 Poste de remplissage avec manom tre Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 23 Figure 28 Camion au poste de remplissage minut Les besoins en ravitaillement du parc sont satisfaits au moyen d une station de ravitaillement GNC nergie propre La station met en uvre un compresseur plusieurs tages qui poss de la capacit maximale pour fonctionner 1 000 3 9 pi min standard La pression d entr e maximale de ce syst me est 25 lb po2 mais les conditions de fonctionnement normales cette station sont une pression manom trique constante de 20 lb po2 La station du compresseur est galement quip e d un dispositif de s chag
56. rature de l air Toutes les 13 r Degr s Celsius ext rieur secondes Fr quence de Figure 1 Param tres surveill s par les enregistreurs de donn es Cette surveillance des donn es a fourni un bon aper u de l environnement d exploitation et de ses effets sur le moteur De plus la temp rature ambiante quotidienne et l humidit ont t enregistr es partir des donn es Weather Underground sur l internet et elles ont t consign es dans des fiches quotidiennes par EBI CONFIGURATION DE LA STATION DE RAVITAILLEMENT La configuration de la station de ravitaillement en GNC de base a galement t valu e EBI poss de une station de remplissage minut et une station de remplissage rapide Les d tails concernant la configuration des deux stations ont t recueillis Le gestionnaire du parc a t interrog dans le but de collecter des renseignements sur les performances des stations par temps froid et notamment sur les performances et la maintenance des dispositifs de s chage utilis s pour limiter la p n tration d eau dans le combustible l importance de la circulation d huile et la capacit de la station remplir tous les v hicules pendant la nuit lors des op rations de remplissage DONN ES CONCERNANT LE PARC Les entrevues organis es avec le personnel de EBI et de Cummins Eastern Canada ont permis d obtenir des renseignements empiriques sur les performances g n rales du parc lors de l exploitation
57. rtori es dans le manuel d utilisation du moteur La particularit des camions GNC tient au fait qu une attention sp ciale peut s av rer n cessaire concernant les syst mes annexes y compris la station de ravitaillement le but tant d viter a une humidit excessive dans le carburant ou b la circulation de l huile de compresseur Dans le dernier cas selon la viscosit de l huile de compresseur utilis e une g lification de l huile peut se produire dans le filtre carburant et entra ner une restriction du d bit et des performances moteur insuffisantes Le r chauffage auxiliaire du filtre carburant sera n cessaire pour rem dier ce probl me par tr s grand froid ou une modification de la viscosit de l huile de compresseur peut s av rer n cessaire en conditions arctiques Si une huile de compresseur viscosit plus l g re est utilis e une solubilit accrue du gaz naturel dans l huile se produit ce qui r duit encore la viscosit et augmente les risques d usure du cylindre du compresseur Il y a donc un choix faire concernant lacceptabilit des huiles de compresseur viscosit inf rieure Les performances satisfaisantes des gros v hicules diesel ou au gaz naturel par temps froid d pendent de la plage de temp ratures laquelle il est pr vu de les exposer Plus le temps est froid plus il faut multiplier les dispositifs d hiv risation modifier le v hicule le pr parer sp cifiquement et
58. s du dioxyde de carbone CO2 de l oxyg ne libre du glycol m thanol de la teneur en huile et des composants corrosifs Figure 13 Dispositif de s chage du gaz naturel PSB Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 11 Le dispositif de s chage choisi pour quiper la station est un PSB mod le NG SV 5 0 1 5 II s agit d une installation de s chage c t aspiration plus conomique que la technique qui consiste installer un syst me de s chage d charge haute pression Certaines entreprises de conception pr f rent les unit s de d charge haute pression car elles sont per ues comme des syst mes qui limitent l humidit dans le syst me par opposition aux syst mes munis d un c t aspiration qui n cessitent un dessiccant rempla able Divers fournisseurs proposent des dispositifs de s chage adapt s aux besoins des stations de ravitaillement Il est int ressant de noter que les syst mes de s chage install s EBI et Emterra sont fournis par PSB et qu ils sont tous les deux des syst mes un seul r servoir c t aspiration Il importe de pr ciser le type de dispositif de s chage d sir en tenant compte des conditions d exploitation locales Le syst me de s chage type consiste en un syst me en circuit ferm dot d un changeur de chaleur int gr con u pour vacuer l humidit g n r e par la compression du gaz Lors de l
59. sible de faire fonctionner des moteurs par temps tr s froid s ils sont convenablement pr par s et entretenus Les proc dures de pr paration d utilisation par temps froid des moteurs au GN Cummins Westport sont identiques celles applicables aux moteurs diesel chauffe bloc chaufferette pour liquide de refroidissement chauffe batterie rideaux de radiateur etc Il est imp ratif d utiliser un liquide de refroidissement une huile de lubrification et des carburants pour moteur adapt s aux conditions de temps froid auquel le moteur est utilis Temp rature ambiante 0 32 C 32 25 F Utiliser 50 d antigel base d thyl ne glycol et 50 d eau pour le m lange du liquide de refroidissement Temp rature 32 54 C 25 65 F Utiliser 60 d antigel base d thyl ne glycol et 40 d eau pour le m lange du liquide de refroidissement Se reporter la Section V Recommandations concernant l huile de lubrification du manuel du v hicule pour conna tre les sp cifications applicables La temp rature du collecteur d admission du moteur doit tre maintenue au dessus d un minimum de 32 F 0 C et la temp rature du liquide de refroidissement doit tre sup rieure 140 F 60 C dans le bo tier de thermostat au ralenti Westpert Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 29 APPENDICE Il suite EXPLOITATION PAR TEMPS FROID MOTE
60. stabilit t mesur s et enregistr s Graphique 4 Unit 1875 Vitesse km h P dale d acc l rateur Position 1 Charge moteur en pourc la vitesse actuelle Couple moteur r el R gime moteur tr min X 10 Temp rature moteur 1 Temp rature coll admission moteur 1 C Temp rature d air ext C Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 19 Tableau 5 Donn es g n rales pour l unit 1875 7 P dale Charge Temp rature Date Vitesse Hs Dur e du un EU d acc l moteur Couple R gime Temp rature Pression coll Temp rature OttoView voyage 0 colo ee ratur la vitesse moteur r el moteur moteur 1 barom trique admission d air ext LE UE Position 1 actuelle moteur 1 PGN61443 PGNG1444 PGN61444 LD PGN65269 PGN65270 one SPN 92 SPN 513 SPN 190 SPN 110 SPN 108 SPN 105 SPN 169 pris km h DC Volts HH MM SS Heures km Pourcentage Pourcentage Pourcentage de C kPa C es 3 10 13 65 0 00 59 0 02 0 06 7 79 29 42 20 57 88 59 72 79 101 70 25 97 120 Less 2 51 13 66 5 26 14 5 44 102 78 BUUU 40 58 33 10 115 90 6272 100 61 20 68 5 1 a 19 48 1876 2 42 39 PATA 40 23 27 38 39 81 83 82 114 20 81 42 99 43 S 51 ans 22 62 13 86 3 09 01 3 119 67 91 29 78 42 11 85 26 118 42 82 05 99 78 20 75 4 0 22 03 Pre 2013 16 40 13 86 1 1708 1 28 20 64 25 00 38 85 30 48 110 18 80 97 99 69 16 25 2 21 64 13 93 11 82 03 IPSS 2S 29 45 3915 31 96 118 61 82 51 100 27 24 71 0 5 us
61. stin es au conducteur est le fruit de plusieurs ann es de recherche dans le domaine du traitement embarqu des donn es du d veloppement de produits bas s sur le GPS et du d ploiement de projets fond s sur la recherche Le syst me comprend un cran tactile int gr un dispositif de communications OBDII un module GPS et un syst me de topologie interne qui compl tent la fonction de surveillance de la conduite Otto driving companion au moyen d information PSL de carte de rayonnement municipal ainsi qu une radio cellulaire int gr e pour la transmission des rapports de voyage par radio Le lot standard comprend ce qui suit e Un dispositif OttoViewTM CVS42 e Un c ble avec prise SAEJ1962M et connecteur RJ45 8P8C e Une carte m moire SD 2 Gbits e Un support en double T plaque d appui compatible avec le support Arkon www arkon com e Une application CVS pour la configuration du dispositif et la gestion des donn es Le dispositif peut se connecter aux v hicules de 1996 et aux v hicules plus r cents tel que le pr cise la norme technique labor e par la Society of Automotive Engineering SAE ce au moyen d un c ble standard SAEJ1962 OBDII Le dispositif est install sous la console tableau de bord du v hicule moins d un m tre du DLC Otto View OttoView CV242 L appareil est enti rement aliment par l interm diaire du connecteur OBDII du v hicule et fonctionne sur une plage de tensions compr
62. t et du syst me de remplissage rapide galement pr sent sur le site Ces deux syst mes de distribution permettent aux unit s de proc der des remplissages minut s mais si la demande en carburant est plus lev e que pr vue pendant les heures d exploitation normales la capacit de remplissage rapide est toujours disponible Les deux syst mes utilisent les buses de ravitaillement conformes la norme industrielle NGV 3 1 et elles ont t con ues pour satisfaire la norme CSA B108 applicables aux stations de ravitaillement en GNC Figure 12 Station du compresseur Sulzer La station du compresseur Sulzer a une capacit de 172 pieds cubes par minute 3 9 pif min standard 20 et une limite de pression manom trique 25 lb po2 du c t admission du syst me La limite de 25 Ib po2 l entr e est consid r e comme tant l g rement sup rieure aux pressions disponibles pr vues pendant les mois d hiver cela est d la demande plus lev e en gaz naturel pour le chauffage hivernal relev e au niveau du fournisseur de gaz local Certains concepteurs de syst mes ont pr cis que les pressions d entr e durant les mois d hiver peuvent approcher les 20 lb po2 dans cette zone locale Les compagnies de distribution de gaz peuvent fournir des conseils concernant les pressions types en vigueur aux diff rentes p riodes de l ann e Les stations de ravitaillement ont besoin d un approvisionnement en gaz naturel t
63. t de la circulation de l huile de compresseur peut constituer un inconv nient La teneur en eau l origine du gel des filtres carburant et des r gulateurs constitue l un des probl mes les plus courants des parcs exploitant des v hicules GNC dans des conditions de climat froid Plus les temp ratures ambiantes baissent plus le gaz naturel doit tre sec Les performances de l installation de s chage la station du compresseur sont donc critiques si l on veut assurer le bon fonctionnement des v hicules GNC par temps froid Le parc de camions ordures GNC Emiterra de Winnipeg a pass son premier hiver en 2012 2013 et a connu de nombreux probl mes d exploitation la plupart tant li s la conception de base du v hicule qui est vuln rable aux conditions m t orologiques arctiques et la n cessit de pr voir de nombreux dispositifs d hiv risation et modifications pour permettre aux v hicules d atteindre des temp ratures de fonctionnement du moteur normales L incidence du gel des filtres carburant et r gulateurs est li e la n cessit d augmenter le d bit du liquide de refroidissement achemin vers le r gulateur et probablement aussi au point de ros e du carburant qui atteint un tat critique quivalent la temp rature ambiante entra nant de la condensation laquelle g le dans les filtres de carburant Il est possible d installer des enregistreurs de point de ros e l
64. tacles techniques li s l adoption de v hicule au gaz naturel moyen et lourd tels qu ils sont mentionn s dans le Plan d action pour le d ploiement de l utilisation du gaz naturel dans le secteur du transport canadien car il peut aider d terminer et documenter les performances satisfaisantes de la g n ration de v hicules GNC fabriqu s en usine dans les conditions m t orologiques du Canada Le rapport traite du parc EBI mais une source d information secondaire a t utilis e pour tablir le pr sent document il s agit de l exp rience d utilisation par temps froid d un parc de 58 camions d ordures GNC exploit e par Emterra Environmental Winnipeg Ce document fait tat des probl mes techniques et op rationnels ayant une incidence sur les performances des camions en service et des mesures correctives associ es Les renseignements inclus dans le document pourraient faciliter l laboration ult rieure de directives visant la fois l industrie des v hicules fonctionnant au GNC et les parcs exploit es par temps froid car il met en relief les conditions remplir pour assurer un rendement satisfaisant des v hicules dans les conditions m t orologiques canadiennes et le respect de la norme applicable aux exploitants de parcs de v hicules fonctionnant au GNC 3 0 PROCESSUS D EVALUATION TECHNIQUE Le processus d valuation a englob un certain nombre d aspects li s la surveillance et l valu
65. tacter le fournisseur de la station de remplissage apa Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 31 APPENDICE III EXEMPLE DE RAPPORT DE VOYAGE QUOTIDIEN EBI 03 01 2013 08 24 FAX 450 836 7013 Atelier mecanique EHI Goooz 0005 JUL Pi E a VE 18 S Projet EBI Relev quotidien ste 17 42 74 1 Enreg les heures d exploitation D part 4 7e Arriv e Fe 2 Odom tre D part _ A d Arriv e 12361 3 Temp rature de l alr ambiant lt a ol C M Pression d essence D part Ya yoo Arriv e _ YOV tat au d part Branch _ L D marrage froid 6 Niveau d huile Acceptable w Bas Quantit ajout e L 7 MNiv au liquide de refroidissement Acceptable y Bas Quantit ajout e L 3 Pression d hile au d marrage 7e psi kPa 9 indicateur de d pression du filtre air NS yE R paration n cessaire _ inactif ___ oZ o 10 Pannes moteur 11 Utilisation de garniture hivernale Non v Oui ferm 12 Dur e de marche Oaih 24h 4a6h Bion 13 Pannes li es au moteur 15 Pr occupations commentalres de l utilisateur 32 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE Ill suite EXEMPLE DE RAPPORT DE VOYAGE QUOTIDIEN EBI cui environnement valuation
66. u compartiment moteur lair chaud provenant du moteur devrait tre achemin vers le filtre air au moyen d une conduite ou un changeur de chaleur devrait tre con u pour transf rer la chaleur de l chappement vers le syst me d admission d air Figure 8 Syst me de r chauffage de l air d admission 8 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC SYST ME DE REFROIDISSEMENT Le flux d air qui traverse le moteur peut prolonger le d lai de r chauffage et par temps tr s froid emp cher le moteur d atteindre des temp ratures d utilisation minimales Il est possible de corriger ce ph nom ne en ajoutant des chaufferettes lectriques liquide de refroidissement de mani re maintenir les temp ratures du liquide de refroidissement durant la nuit et aider le liquide de refroidissement atteindre la temp rature d utilisation minimale requise pour le d marrage Si les temp ratures d exploitation sont plus basses il est conseill d installer des rideaux de radiateur ou des caches de radiateur La photo ci dessous pr sente un exemple de cache Figure 9 Cache de radiateur Il est galement possible d utiliser une commande de ventilateur thermor gul e pour r duire le d bit d air qui passe dans le moteur Le principe de fonctionnement de ce type de dispositifs consiste d brancher ou d brancher partiellement le ventilateur de son dispositif
67. ues etc Pour garantir le bon fonctionnement du moteur il importe de maintenir la temp rature du collecteur d admission moteur au dessus de 32 F 0 C et la temp rature du liquide de refroidissement au dessus de 140 F 60 C dans le bo tier du thermostat au ralenti Mes pond 30 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC APPENDICE Il suite EXPLOITATION PAR TEMPS FROID MOTEUR AU GAZ NATUREL ISL G CUMMINS WESTPORT Filtre carburant amovible Purge Couper le moteur Ouvrir le robinet de vidange la main Tourner le robinet nn dans le sens anti horaire entre fe so 1 tour et demi et 2 tours jusqu ce H que la purge commence i 1 Purger l huile du filtre Au moment de fermer le robinet ne pas trop serrer ce dernier Un serrage excessif peut endommager les filets Tourner le robinet dans le sens horaire pour le fermer Pas plus d une once d huile dans le filtre Conseils suivre par temps froid est important d avoir un combustible sec pour les op rations par temps froid L eau l huile pi g es dans le filtre carburant peuvent geler et alt rer les performances du moteur Les stations de remplissage en GNC devraient comporter un dispositif de s chage con u pour vacuer l humidit du gaz naturel Si le contr le quotidien du filtre indique la pr sence de plus d une once d eau ou d huile dans le filtre con
68. ui a gel dans les filtres combustible des deux v hicules a eu des r percussions mineures sans toutefois affecter l exploitation g n rale du parc Comme c est le cas avec les moteurs fonctionnant au diesel plus les temp ratures d exploitation baissent plus le nombre de dispositifs d hiv risation de modifications touchant les v hicules de t ches de pr paration des v hicules de pratiques d utilisation et de proc dures de maintenance augmente le but tant d assurer une exploitation satisfaisante des camions On peut conclure en disant que si les dispositifs d hiv risation du v hicule sont adapt s ce dernier et ses temp ratures d utilisation ambiantes de conception et si le gaz naturel est convenablement ass ch et qu il r pond aux exigences li es aux hydrocarbures lourds et la circulation de l huile de compresseur les v hicules GNC peuvent tre exploit s en conditions normales par temps froid 2 0 INTRODUCTION Le but du pr sent rapport est de publier les r sultats d un projet visant valuer les performances hivernales d un parc de 18 camions ordures fonctionnant au gaz naturel comprim GNC exploit s par le groupe EBI dans Lanaudi re dans la Grande r gion de Montr al province de Qu bec Ce travail a t vis par le Groupe de consultation technique GCT charg du plan d action pour le d ploiement un groupe gouvernemental industriel constitu afin de surmonter les obs
69. yage km Temp rature moteur 1 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC 17 Dans la troisi me s rie de param tres la temp rature a t en mesure de maintenir les temp ratures du liquide de du moteur la pression barom trique et la temp rature du refroidissement et l efficacit op rationnelle pendant toute collecteur d admission sont mises en corr lation avec la l utilisation du v hicule en conditions de service normales temp rature ambiante ext rieure Une fois encore le moteur Tableau 3 Unit 1875 Date Temp rature moteur 1 Pression barom trique Termperatirg o Temperature Dee admission moteur 1 ext rieure PGN 65262 SPN 110 PGN 65269 SPN 108 PGN 65270 SPN 105 PGN 65276 SPN 169 Moyenne pour C kPa C C 18 03 2013 7279 101 70 25 97 TAS 19032013 82 21 100 61 20 68 5 1 20 03 2013 81 42 99 43 17 78 2531 2103 2013 82 05 99 79 2075 4 0 22 03 2013 80 97 99 69 16 55 5 2 25 03 2013 82 51 100 27 24 71 05 26 03 2013 83 84 100 31 28 30 0 7 2 03 2013 82 35 100 30 23 0 0 5 28 03 2013 80 77 101 05 22 19 OS Graphique 3 Unit 1875 Temp rature moteur 1 Pression barom trique kPa Temp rature coll admission moteur 1 C Temp rature d air ext C 18 Novembre 2013 valuation des performances hivernales des camions ordures aliment s au GNC Une vaste s lection de donn es a t ins r e dans le tableau et le les limites sp cifi es pour les niv

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