Nowe maszyny muszą być efektywne, powinny zużywać mało energii, być wydajne i komfortowe, a jednocześnie spełniać wyśrubowane normy emisji spalin.

Według przedstawicieli Bosch Rexroth, producenta podzepołów do maszyn budowlanych, aby spełnić wymagania TIER4 i do roku 2015 zredukować emisję spalin do 90 procent, potrzebujemy m.in. przetwarzania spalin i wyższej wydajności chłodzenia (w maszynie zostaje mniej przestrzeni), zmniejszenia rozmiarów silników Diesla (tzw. downsizing) i połączenia silników Diesla z systemami sterowania hydrauliki.

Nowa strukltura Rexroth 2.0 przystosowuje firmę Bosch Rexroth do nowych uwarunkowań rynkowych. Stara organizacja opierała się na podziale na branże technologiczne, tzn. na hydraulikę, hydraulikę mobilną, pneumatykę, systemy przemieszczeń liniowych oraz napędy elektryczne i sterowania. Została ona zastąpiona przez trzy branże ukierunkowane na poszczególne segmenty rynku: aplikacje przemysłowe, aplikacje mobilne i energetykę. Oznacza to, że dzisiaj inzynierowie tej firmy nie oferuję poszczególnych produktów z róznych technologii napędowych, lecz rozmawiają z klientami o kompleksowych rozwiązaniach w zakresie systemów napędowych.

Spośród systemów napędowych Rexroth, rozwijanych w celu spełnienia wymogów emisyjnych oraz energetycznych, przykładem może być hydrostatyczny napęd wentylatora w systemach chłodzenia, który zastąpił w większości maszyn budowlanych klasyczny mechaniczny napęd, gwarantując oszczędnośc paliwa na poziomie 5 proc.

HVT - przekładnia hydromechaniczna łączy zalety napędu hydrostatycznego i mechanicznego. Prototypy takich napędów pracują już w maszynach partnerów Rexroth. Seryjną produkcję rozpoczęto w roku ubiegłym w JVC razem z firmą DANA Co. Zastosowanie HVT pozwala zaoszczędzić do 20 % oleju napędowego.

HRB to układy hamulcowe z hydrostatycznym odzyskiwaniem energii, które gromadzą energię hamowania, wykorzystywaną następnie podczas jazdy. DHC - Diesel Hydraulic Control System to hydrauliczny ukłąd sterowania silnika, który zmniejsza emisję spalin o 20 %. High Efficiency Traction Controkl z kolei to system kontroli trakcji sterujący ruchem kół, który zapobiega ich poślizgowi. Według Bosch Rexroth zastosowanie tego systemu zmniejsza emisję spalin do 15 %. Wreszcie napęd hydrostatyczny, wyposażany w jednostki osiowe tłokowe o wysokiej wydajności i dopasowane do każdej maszyny oprogramowanie, gwarantuje wzrost wydajności do 15 %.

Silniki przemysłowe Scanii, napędzające m.in. maszyny budowlane Terex i Doosan, spełniają już normy emisji spalin Stage IV i Tier 4 Final. Zastosowanie jedynie technik EGR i SCR, bez filtra cząstek stałych, powoduje, że warunki zabudowy silników nie ulegają żadnej zmianie. Opracowane przez skandynawską firmę układy sterowania i redukcji emisji zanieczyszczeń gwarantują korzystne połączenie osiągów i długofalowej ekonomiki eksploatacji. Dostępne są także wersje jednostek napędowych zgodne ze wszystkimi pozostałymi poziomami emisji spalin, w tym Stage II i IIIA.

Silniki są opracowywane w Scania Technical Centre w Södertälje, w Szwecji, gdzie prowadzi się zaawansowane badania układów sterowania i oczyszczania spalin. Silniki przemysłowe są rozwijane równocześnie z silnikami samochodowymi, przez co spełniają normy emisji spalin, które wejdą w życie dopiero za kilka lat. Na przykład, silniki klasy Stage IIIB/Tier 4i były gotowe już w 2009 r.

Wydajny i udoskonalony proces spalania oznacza, że Scania zapewnia zgodność z rygorystycznymi normami emisji spalin Stage IV i Tier 4 (Final), które zaczną obowiązywać z początkiem 2014 r., bez konieczności stosowania filtra cząstek stałych. Scania ma wieloletnie doświadczenie w stosowaniu technik recyrkulacji spalin (EGR) i selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) w silnikach samochodowych.

Każdy z trzech nowych typoszeregów silników ma te same wymiary instalacyjne, bez względu na poziom emisji spalin. Warunki zabudowy silników pozostają bez zmian, co stanowi znaczne ułatwienie dla producentów oryginalnego wyposażenia (OEM), oferujących swoje produkty na rynku globalnym.

Ważnymi cechami silników przemysłowych są wysoka niezawodność, duży moment obrotowy przy niskich prędkościach obrotowych, małe zużycie paliwa i szybkie reakcje.

Scania w pełni kontroluje wszystkie strategiczne etapy projektowania i badań silników. Wszystkie elementy tych jednostek napędowych, w tym m.in. układ sterowania, układ wtryskowy i układ odpowiadający za kontrolę emisji spalin, zostały opracowane przez tego producenta. Podejście takie zapewnia elastyczność w precyzyjnym dostosowywaniu każdej instalacji silnikowej do zadań, jakie ma realizować. Dzięki temu Scania może gwarantować, że każdy silnik spełni wszystkie wymagania i cele dotyczące osiągów i ekonomiki paliwowej oraz ochrony środowiska, wytrzymałości konstrukcji i wygody użytkowania.

System modułowy został wdrożony w całej gamie silników Scanii. Rezultatem jest znaczne ułatwienie obsługi technicznej, napraw i dostaw części, wynikające z identycznych cech konstrukcyjnych cylindrów we wszystkich silnikach, takich jak np. odrębne głowice cylindrów, wymienne tuleje cylindrowe i wiele części ruchomych. Jeżeli mechanik zna choćby jeden silnik tej marki, to zna je wszystkie, bez względu, czy jest to jednostka rzędowa 9- lub 13-litrowa, czy też 16-litrowa V8.

Technika recyrkulacji spalin (EGR) polega na kierowaniu niewielkiej części spalin do kolektora dolotowego i mieszaniu ich z powietrzem w celu obniżenia stężenia tlenu. Rezultatem jest spadek temperatury spalania, a tym samym emisji cząstek stałych i NOx. NOx to ogólne oznaczenie wszystkich jedno- i dwuwartościowych tlenków azotu (NO i NO2), które są produktami spalania w silniku.

Głównym zadaniem układu SCR jest dalsze zmniejszanie emisji NOx. Technika SCR polega na wtrysku wodnego roztworu mocznika (znanego jako AdBlue lub DEF - Diesel Exhaust Fluid), do układu wydechowego. Zużycie AdBlue na poziomie 5% zużycia paliwa zapewnia zgodność stężenia NOx w spalinach z wymaganiami norm Stage IV i Tier 4f.

Zgodność ze Stage IV i Tier 4f bez filtra cząstek stałych . Połączenie technik redukcji emisji Scania EGR i Scania SCR (Stage IV i Tier 4f) . Wysokociśnieniowy układ wtryskowy typu common rail, Scania XPI (Extra High-pressure Injection), sterowany w pełni elektronicznie . Opracowany przez Scanię układ sterowania silnika, zapewniający wysoką precyzję kontroli procesów spalania i oczyszczania spalin, a także łatwość adaptacji do różnorodnych zastosowań . Pierścienie zgarniające Scania Saver zapobiegające gromadzeniu się nagaru na denku tłoka

Producenci maszyn budowlanych modernizują je też na bieżąco, w ramach obowiązujących aktualnie norm ekologicznych. Przykładem może być Doosan. W nowych koparkach gąsienicowych DX340LC-3 i DX380LC-3 tej marki, zgodnych z normą Stage IIIB, zastosowano technologię D-Ecopower zapewniającą większą wydajność maszyny oraz mniejsze zużycie paliwa, a także płynniejsze sterowanie.

Jak zapewania producent, technologia D-Ecopower obejmująca sterowaną elektronicznie pompę ciśnieniową zamontowaną w układzie hydraulicznym o przepływie zamkniętym w położeniu neutralnym pozwala zwiększyć wydajność maszyny nawet o 26 % i zmniejszyć zużycie paliwa aż do 12 %, zależnie od wybranego modelu. Główny zawór sterujący CCV minimalizuje utratę ciśnienia, a sterowana elektronicznie pompa ciśnieniowa efektywnie kontroluje i optymalizuje wykorzystanie mocy silnika.

Dziewięć czujników D-Ecopower sprawdza ilość oleju hydraulicznego niezbędnego do wykonania danego zadania i zamiast wymuszać stały przepływ oleju przez układ, precyzyjnie odmierza wymaganą ilość, zwiększając wydajność maszyny. Zastosowane oprogramowanie pozwala w pełni wykorzystać wszystkie zalety układu hydraulicznego z przepływem otwartym w pozycji neutralnej przy bardzo małych stratach mocy. Układ hydrauliczny i moc silnika są optymalnie dopasowane i zsynchronizowane, co pozwala w jeszcze większym stopniu ograniczyć straty w systemie.

Lepsza reakcja na ruchy joysticka zapewnia lepsze sterowanie maszyną i większy komfort pracy operatora. Przyspieszenie i zwalnianie prędkości pracy osprzętu koparki odbywa się płynniej, dzięki czemu praca wymagająca wykonywania raz za razem obrotów i poruszania osprzętem kopiącym jest bardziej stabilna.