Мочевина для дизеля что это?

Зачем нужна мочевина в дизеле

Экологические стандарты, применяемые к двигателям внутреннего сгорания, постоянно ужесточаются. Если с бензиновыми моторами было найдено решение проблемы в виде применения нейтрализаторов, то с дизельными движками все обстоит сложнее. Выхлоп дизельных двигателей содержит сажу и высокую концентрацию оксида азота. Частичным решением проблемы вредных выбросов стало применение в дизельных моторах водного раствора мочевины.

Основные характеристики

Мочевина для двигателя — безвредный для человеческого организма. Это бесцветный раствор карбамида в деминерализованной воде. Мочевина используется в качестве расходуемой рабочей жидкости на современных дизельных автомобилях, оснащенных системой нейтрализации SRC, в качестве реагента, снижающего вредность выхлопных газов.

Для чего нужна

Раствор карбамида в деминерализованной воде используется для того, чтобы снизить содержание оксидов азота в выхлопных газах дизельных автомобилей на 90%. В дизельных автомобилях, оборудованных катализаторами системы SRC, используют мочевину для нейтрализации оксидов азота. В результате выхлопы начинают соответствовать экологическим стандартам Евро-4, Евро-5 и Евро-6, которые поочередно были приняты в странах ЕС.

Из чего делают

Мочевина для дизеля — специальная жидкость, состоящая из двух компонентов: непосредственно мочевины (карбамида) и деминерализованной воды. В составе готового средства концентрация чистой мочевины составляет 32,5 %, оставшиеся 67,5 % — чистая вода без примеси минералов.

На европейском рынке продукт получил благозвучное наименование AdBlue и изготавливается под надзором VDA (Ассоциация автомобильной промышленности Германии). Только сертифицированные VDA производители обладают правом использовать торговый знак AdBlue® при изготовлении и продаже своей продукции.

Как работает мочевина в двигателе

Выбросы дизельного силового агрегата содержат 2 основных вредных компонента: сажу и оксид азота. Для борьбы с сажей, являющейся опасным канцерогеном, был изобретен противосажевый фильтр, задерживающий проникновение сажи в атмосферу. Что касается оксида азота, то проблема выбросов этого вещества в атмосферу была решена с помощью жидкостной системы SCR (Selective Catalytic Reduction — «избирательное каталитическое восстановление»). SCR-система была разработана компанией FPT Industrial, входящей в холдинг Fiat. Сейчас изобретение итальянской компании используются всеми европейскими производителями дизельных автомобилей.

Работа системы SRC основана на простейшей химической реакции. Отработавшие выхлопные газы в камере сгорания взаимодействуют с водным раствором мочевины, поступающим из бачка нейтрализатора посредством впрыска инжектором.

Под воздействием высокой температуры мочевина разлагается на изоциановую кислоту и аммиак. При химической реакции оксида азота и аммиака образуются водяной пар и безвредный азот. Остальные химические соединения просто сгорают в камере сгорания. В результате вредность выхлопа дизельного автомобиля резко снижается, так как нейтрализуется опасное соединение оксид азота.

Первоначально жидкостная система нейтрализации использовалась в силовых агрегатах грузовых автомобилей, однако постепенно нашла свое применение и на легковых дизельных авто. Использование SRC, противосажевого фильтра и катализатора позволяет добиться экологичности выхлопа на уровне Евро-5 и Евро-6.

Плюсы и минусы системы

Снижение вредности выхлопа дизельного мотора в атмосферу — не единственное преимущество системы SRC. Также использование SRC обладает следующими достоинствами:

  • ощутимо повышается мощность движка;
  • наблюдается незначительное снижение уровня потребляемого топлива;
  • невысокий расход жидкости — легковой автомобиль пройдет на одной канистре 5-10 тыс. км.

Однако использование мочевины имеет и свои недостатки, во многом делающие ее применение в дизельных автомобилях непрактичным. К ним относятся:

  • усложнение системы, что ведет в более частым поломкам;
  • дополнительные расходы на обслуживание (канистра AdBlue обойдется в сумму от 500 рублей);
  • замерзание при температуре ниже -11 °C.

Именно невозможность использования AdBlue при стандартных для отечественной зимы температурах делают ее непрактичной в российских условиях, даже несмотря на то, что бачок с мочевиной оборудуется специальным нагревом для предотвращения замерзания жидкости.

В то же время дизельные автомобили, приобретенные в Европе, оснащаются этой системой по умолчанию, сейчас они свободно продаются и на российском рынке. Также оснащение своего «железного коня» такой системой необходимо при поездке в Европу — в ином случае можно «попасть» на немаленький экологический штраф. Поэтому немалому числу отечественных владельцев дизельных автомобилей все-таки приходится обслуживать систему SRC, если таковой оборудован их автомобиль, и покупать мочевину.

Как выбрать

При выборе мочевины для дизельного агрегата необходимо учитывать несколько факторов.

  1. Изготовить раствор самостоятельно практически невозможно. Сама мочевина (карбамид) продается отдельно и используется в качестве азотного удобрения и в других сферах. Однако получить деминерализованную воду в домашних условиях, а также добиться необходимого соотношения очень тяжело. Поэтому не стоит рисковать и пытаться изготовить жидкость AdBlue самостоятельно, в ином случае можно нанести серьезный вред двигателю автомобиля.
  2. До 50 % продаваемого на внутреннем рынке продукта является фальсификатом, непригодным для использования в двигателях дизельных автомобилей.

Поэтому при выборе AdBlue для дизельных силовых агрегатов следует особенное пристальное внимание уделять наименованию производителя и наличию у него сертификата соответствия качества.

  1. При покупке мочевины необходимо приобретать конкретно жидкость AdBlue от лицензированных производителей. То есть продукт должен обладать торговым знаком AdBlue® и соответствовать европейскому стандарту ISO 22241-1. Только такой продукт не нанесет вреда двигателю, чего нельзя сказать о несертифицированной продукции, продающейся под наименованиями «мочевина для дизельного двигателя» и т. д.
  2. Можно приобретать мочевину, продающуюся под торговыми марками автопроизводителей, в том числе использовать ее для заливки в автомобиль иной марки. На самом деле такая продукция абсолютно идентична и различается лишь своим названием — сами автопроизводители не занимаются выпуском продукта, предоставляя заводам-изготовителям право использовать свою торговую марку. AdBlue VW вполне подойдет для использования в моторах Mercedes и т. д.
  3. Никакой разницы между мочевиной для легковых и грузовых автомобилей нет — эти продукты полностью идентичны.
  4. Также нет разницы в характеристиках российского и импортного AdBlue. Однако при покупке отечественного продукта необходимо убедиться в том, что он соответствует по стандарту качества ГОСТ Р ИСО 22241.

В российских условиях многие владельцы автомобилей, оборудованных катализаторами SRC, вынуждены отключать систему очистки либо использовать ее эмулятор. Основной причиной таких действий отечественных владельцев дизельных автомобилей является невозможность эффективного использования системы зимой — при температуре ниже -11 °C жидкость элементарно замерзает. Поэтому целесообразность использование катализаторов SRC и жидкости AdBlue в российских условиях на данный момент остается под большим вопросом.

Что такое система AdBlue

Помимо экономичности и надежности дизельные агрегаты не слишком экологичны – при работе они выбрасывают в атмосферу оксиды азота и углеводороды. Старые дизельные агрегаты сильно загрязняют воздух сажей. Об этом говорят как инженеры, так и медики. Последние добавляют, что действие дизельного выхлопа на органы дыхания человека повышает риск возникновения рака. Автомобильные концерны долгое время пытались повысить экологичность дизелей. Концерн Daimler AG не был удовлетворен требованиями экологических стандартов Евро-4 и Евро-5 и создал собственную систему «чистого» дизеля под названием BlueTec. Avto.pro расскажет вам о том, что представляет собой данная система, как она работает и с какими неисправностями могут столкнуться владельцы «чистых» дизельных автомобилей от Mercedes-Benz.

Почему эта система востребована

Daimler AG оснащает системой BlueTec многие из выпускаемых дизельных автомобилей по ряду причин. Несмотря на относительную сложность, она отличается универсальностью, большим эксплуатационным ресурсом и рядом интересных особенностей. Вот почему она настолько хороша:

— Система оптимизирует расход горючего;
— Интервалы обслуживания двигателей те же, что у агрегатов с Евро-3;
— Установка системы не требует серьезных доработок силовой установки и выхлопной системы;
— Автомобили с BlueTec не так сильно теряют в стоимости при продаже на вторичном рынке, как транспорт, удовлетворяющий лишь старым экологическим стандартам.

BlueTec особенно ценится водителями из Германии, владеющими коммерческим и тяжелым грузовым транспортом. Автомобили, оснащенные данной системы, могут получить льготы на проезд по платным дорогам. Также стоит отметить, что на транспорт с уменьшенным уровнем выбросов не распространяется запрет на въезд в города большинства европейских стран. Добавим, что система не слишком дорога в обслуживании.

Как это устроено

После введения экологического стандарта Евро 5 автомобильные концерны начали спешно оснащать выпускаемый транспорт система нейтрализации отработавших газов. Основой таких систем является катализатор, о котором мы писали в данном материале. Инженеры Daimler AG представили свое решение, получившее название BlueTec. Часто систему называют SCR (аббревиатура Selective Catalytic Reduce). Ключевая ее особенность заключается в использовании мочевины. В состав BlueTec входит:

1. Бачок с жидким реагентом AdBlue и нагревательными элементами, предотвращающими его замерзание;
2. Смеситель и форсунка впрыска реагента;
3. Системы трубок с нагревательными элементами (обычно 3 контура);
4. Блок управления SCR;
5. Каталитический преобразователь SCR (по факту модернизированный нейтрализатор отработавших газов);
6. Датчик оксидов азота (NOx).

Вот как это работает: реагент AdBlue впрыскивается в поток отработавших газов небольшими порциями, где смешивается с выхлопом (уже очищенным от сажи), поступает к нейтрализатору и способствуют преобразованию газов в азот и воду. Реагент призван бороться с оксидами азота, тем временем как остальные комплектующие системы удаляют или сжигают сажу, углеводороды и прочие составляющие дизельного выхлопа.

Система BlueTec эффективно снижают процент вредных соединений в отработавших газах и препятствуют выбросу сажи, но выгодно отличается от систем с каталитическими преобразователями простотой. Главная особенность технологии Daimler AG заключается именно в этом: дизельный агрегат становится экологичнее, однако в него не вносят сложные доработки. Основные элементы BlueTec имеют большой эксплуатационный ресурс, а их обслуживание отличается простотой. Как результат, «чистые» дизельные автомобили не растут в цене так сильно, как, например, аналогичные бензиновые авто, потребовавшие бы установки сразу нескольких катализаторов.

Неисправности BlueTec и вопрос отключения системы

Бачок реагента обычно AdBlue находится рядом с бензобаком. Как утверждает производитель, обслуживание системы сводится к контролю уровня жидкости – водителю достаточно открутить пробку бачка AdBlue и долить реагент. Данную процедуру необходимо проводить каждые 10 тысяч километров в среднем. Несмотря на простоту системы и ее высокую надежность, на практике она выходит из строя спустя несколько лет эксплуатации. Основные причины таковы:

— Выход из строя нагревательного элемента;
— Засорение трубок;
— Выход из строя датчика NOx вследствие проблем с соответствующим датчиком;
— Перепады температур (система восприимчива к холоду).

В большинстве случаев проблемы начинаются после продолжительной езды на некачественном дизеле. К несчастью, почти на всем постсоветском пространстве существует проблема с горючим. А если BlueTec выходит из строя, бортовая электроника может заблокировать двигатель спустя определенное число его запусков (обычно шесть). О наличии проблем свидетельствует:

— Работающий индикатор “Check Engine”;
— Невозможность запуска двигателя;
— Появление ошибки OBD 2.

Диагностика при помощи автосканера может поставить автолюбителя в тупик – комбинаций ошибок немало и они свидетельствуют о проблеме в BlueTec в принципе, т.е. уточнить, какой именно элемент системы вышел из строя иногда бывает невозможно без обращения к специалисту. По этой причине при выявлении неисправности автолюбители необходимо обращаться на СТО. Как заявляют многие автолюбители, проблемы с системой от концерна Daimler AG обычно начинаются после преодоления отметки в 100 тысяч километров пробега. Водителю также придется на регулярной основе заливать реагент AdBlue. Предлагаем узнать о нем больше.

Читайте также  Универсальный повторитель поворота на зеркало и установка поворотников в зеркала своими руками

Что такое AdBlue

Система BlueTech не может работать нормально без впрыска специальной жидкости AdBlue в отработанные газы. Именно за счет экологические показатели автомобиля достигают норм Евро4 – Евро 6. Данную жидкость еще называют мочевиной, поскольку технически она представляет собой раствор мочевины в деминерализованной воде. Не стоит путать AdBlue с обычной мочевиной, представляющей собой кормовую добавку для животных, азотное удобрение и некоторые другие продукты. Работа SCR основа на хим. реакции аммиака NH3 с оксидами азота NOx, входящими в состав выхлопных газов. В результате реакции образуется водяной пар H20 и азот N2 (безвреден). Сама жидкость AdBlue не является топливной добавкой – это специфический реагент, использующийся в BlueTec. Средний расход реагента равен 3-6% от объема расхода топлива. В идеале покупая водителем жидкость и тара должна соответстсовать следующим требованиям:

— Герметичность емкости и наличие пломбы/контрольного кольца крышки;
— Соответствия требованиям ISO 22241;
— Продукт должен храниться в герметичной таре в сухом затененном помещении при температурах от -10°C до +25°C не более 1 года (замерзание допустимо, но не рекомендовано).

К несчастью, немалая доля реализуемых на отечественных рынках жидкостей AdBlue не только не подпадают под вышеуказанные требования, но и имеют в своем составе добавки, не рекомендованные немецким автоконцерном. Например, недорогие антислёживатели (обычно карбамид «Уресофт-150»), хотя при производстве мочевины должен использоваться карбамид марки А высокой степени очистки.

Бачок реагента AdBlue обычно соседствует с основным топливным баком. Заливная горловина может находится рядом с крышкой для заправки топлива, в багажном отделении, а в редких случаях под капотом автомобиля. Заправочный объем различен для разных моделей транспорта и составляет от 5 до 30 литров, но в некоторых случаях достигает отметки в 35 литров. Одного полного бака обычно хватает на 5-20 тысяч километров пробега. Согласно регламенту, плановая замена расходников осуществляется каждые 10 тысяч километров. Следовательно, залитой жидкости хватит на один ТО. Сервисная система Assyst Plus позволяет прогнозировать, на какой километраж хватит реагента. При игнорировании необходимости долива AdBlue бортовая электроника сначала переведет двигатель в аварийный режим. Некоторые изменения в Техническом регламенте позволяют отключить систему, однако в этом случае транспорт перестанет удовлетворяет экологическим нормам.

Выше мы уже указала на то, что часть реализуемых на первичном и вторичном рынке жидкостей AdBlue не соответствуют требованиям. Фактически, данные реагенты являются подделками. Эксперты концерна Daimler AG категорически не рекомендуют заливать такие расходники в систему. Вот с какими проблемами может столкнуться автолюбитель:

— Выход из строя элементов системы дозировки (потребуется дорогостоящий ремонт);
— Отложение мочевины в нейтрализаторе;
— Увеличения доли NOx в выхлопных газах;
— Ограничение работы двигателя бортовой электроникой;
— Наихудший вариант – блокировка выхлопной системы.

Спешим заверить читателей, что последнее случается редко, но, в принципе, возможен выход из строя практически всех выхлопной системы. В этом случае потребуется замена целого ряда автомобильных комплектующих. В большинстве случаев автомобиль просто перестает быть настолько экологичным, насколько это задумывалось автоконцерном. Со временем изнашиваются отдельные его узлы, однако выявить проблемы можно в ходе прохождения ТО. Самым верным решением будет выявление подделки еще на этапе выбора жидкости в магазине. Вот на что нужно обратить внимание:

— Наличие сертификата качества, которым должна сопровождаться каждая партия реагента AdBlue;
— Высокое качество исполнения упаковки (тары), наличие пломбы/кольца, а также наличие номера партии, даты выпуска продукта и его срока годности;
— Наличие в комплекте специального гибкого носика (нужен для заливки жидкости в бак);
— Наличие маркировок ISO 22241 и DIN 70070;
— Правильное название реагента (AdBlue) без ошибок ни в одной из букв.

После покупку подходящей жидкости автолюбителю необходимо доливать ее по необходимости. AdBlue не является сильно токсичным, горючим или взрывоопасным веществом. Длительный контакт с кожей человека может вызвать ожоги, так что работать с реагентом стоит в резиновых перчатках. Вдыхание паров реагента непродолжительное время не способно нанести вред человеку или животным. Длительное вдыхание может быть опасным. Появление головных болей, кашля и проблем с пищеварением должны стать поводом для беспокойства.

Поиск запчастей и расходников систем BlueTec

Системами AdBlue и схожими по принципу работу оснащаются не только дизельные авто от Mercedes-Benz, но и Volkswagen, Citroen, Porsche, Jaguar, Land Rover, Toyota, Audi, Peugeot. Как уже было указано в одном из предыдущих разделов, проблемы с системой зачастую возникают после пробегов в 100 и более тысяч километров. Зачастую выходят из строя распылительные форсунки и насос подачи жидкости. Нередки проблемы с датчиками и дополнительными фильтрами. Искать комплектующие для ремонта можно по:

— Ключевым параметрам автомобиля, включая год выпуска и комплектацию;
— Каталожному номеру нужной запчасти/расходника.

В подавляющем большинстве случаев автолюбитель не знает каталожных номеров, так что поиски придется вести по (техническим) параметрам автомобиля. К примеру, искать запчасти на Avto.pro можно поэтапно: выбрать марку, модель авто, выбрать категорию запчастей и, ориентируясь в подкатегориях, подобрать нужную деталь. Заметьте, что отличаются номера не только запчастей для авто разных марок и моделей, но и номера жидкостей AdBlue. Они фасуются в тары объемом 1,9-200 литров. В продаже можно найти оригинальные жидкости, неоригинальные зарубежного производство и неоригинальные от отечественных фирм. Всегда удовлетворяют стандартам именно оригинальные реагенты, реже неоригинальные зарубежные. По словам некоторых экспертов, наиболее дешевые отечественные неоригиналы в 70% случаев оказываются или откровенной подделкой, или продуктом, который не рекомендовано заливать в автомобиль по причине сомнительности их состава.

Система BlueTec, призванная повысить экологичность дизельного транспорта, достаточно эффективна и надежна. При этом она также проста в эксплуатации – автолюбителю достаточно следить за уровень жидкости AdBlue и вовремя доливать порцию реагента. Хоть немецкие автопроизводители утверждают, что система может похвастать большим эксплуатационным ресурсом, уже спустя несколько лет эксплуатации отдельные комплектующие BlueTec гарантированно выходят из строя. Для ремонта лучше брать оригинальные запчасти. В продаже встречаются и неоригиналы, однако их качество под вопросом. Если вы столкнулись с поломкой, как можно скорее подберите запчасти и делегируйте работу по их установке специалистам.

Мочевина для дизеля: что это такое и для чего нужно

Человек в процессе своего развития постоянно загрязняет окружающую среду. И если раньше об этом практически не задумывались, то с увеличением количества вредных выбросов пришлось волей-неволей вводить определенные ограничения. Особенно это касается цивилизованных стран, где этому вопросу уделяют повышенное внимание.

В первую очередь обратили внимание на легковые автомобили на бензине. Результатом работы специалистов стало появление в выхлопных системах специальных нейтрализаторов, помогающих очистить выхлопные газы от вредных примесей. При этом изменения были произведены малой кровью – не пришлось менять конструкцию двигателя.

К сожалению, решить проблему в дизельных двигателях намного сложнее. Помимо прочих компонентов, выхлопные газы дизелей содержат сажу – очень вредный компонент, способный, согласно исследованиям ученых, вызывать рак у живых организмов.

Что такое мочевина для дизеля

Попытки убрать один из компонентов выхлопных газов приводят к росту содержания другого. Если попытаться избавиться от сажи в дизельных выхлопах, начнет зашкаливать вредный оксид азота и наоборот. Конструкторы разработали фильтры для борьбы с сажей, которые начали устанавливать в топливную систему дизельных двигателей. Для нейтрализации вредного оксида азота пришлось придумать принципиально новую систему, предусматривающую использование мочевины.

Мочевина для дизеля, реализуемая в автомобильных салонах, это жидкость состоящая из воды и химического соединения, которое разлагается на амиак и углекислый газ. Полученный из этой смеси амиак можно использовать для нейтрализации опасных выхлопов. Этот процесс происходит в специальном SCR-катализаторе.

Расход мочевины зависит от объема двигателя, поэтому грузовики расходуют намного больше состава, чем легковушки. Но, вопреки негативным ожиданиям автомобилистов, использование и обслуживание такой системы очистки выхлопных газов стоит сравнительно недорого, особенно для легковых автомобилей.

Для чего нужна мочевина для дизеля

Инженеры постоянно находятся в поисках ответа на вопрос — как снизить количество вредных выбросов? Сокращение объемов двигателей вряд ли положительно скажется на ситуации – люди слишком сильно зависят от автомобильных перевозок, благодаря которым осуществляется доставка необходимых нам грузов по земле. Грузоподъемность грузовиков снизится, что приведет к необходимости совершать несколько рейсов вместо одного. Альтернативный путь, который можно и нужно использовать – нейтрализация выбросов двигателей внутреннего сгорания.

Использование SCR-катализатора и мочевины – один из способов существенно снизить выбросы дизельного двигателя. При этом сам компонент абсолютно безвреден для человека и окружающей среды. Система самостоятельно рассчитывает необходимое количество компонента исходя из данных об интенсивности использования двигателя в настоящий момент. Чем больше нагрузка, тем больше мочевины впрыскивается в SCR-катализатор. Таким образом, использование мочевины помогает снизить объемы вредных выбросов.

Как работает мочевина в дизелях

Как правило, в автомобилях с дизельным двигателем используется сочетание нескольких систем для очистки. Сажевый фильтр, как можно догадаться по его названию, отфильтровывает онкологически опасную сажу. Что касается жидкостной системы очистки с применением мочевины, то она работает в тандеме со специальным устройством – SCR нейтрализатором. На стенки последнего наносятся специальные химические соединения, запускающие нужные химические реакции.

Для мочевины на дизельном автомобиле устанавливается специальный бак и впрыскивающее устройство, которое размещается перед SCR нейтрализатором. В выхлопной системе мочевина и выхлопные газы смешиваются и оказываются SCR нейтрализаторе.

В результате происходит ряд химических реакций, которые протекают в SCR под воздействием высокой температуры. Сначала мочевина (CH4N2O) взаимодействует с водой (H20) и разлагается до аммиака (NH3) и углекислого газа (CО2).

  • CH4N2O + H20 → 2NH3+CO2

Углекислый газ просто выбрасывается в атмосферу, а вот полученный в результате первой реакции амиак реагирует с оксидами азота и превращает их в более безопасные соединения, а именно азот и воду.

  • 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
  • 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O
  • NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H20

После такой многоступенчатой системы очистки, вместо опасных веществ, способных в долгосрочной перспективе вызывать серьезные болезни, на выходе имеем азот, воду и инертные газы – компоненты, не представляющие существенного вреда для человека, живых существ и природы.

Читайте также  Что делать, если буксует сцепление ваз 2107 советы, фото и видео

Читайте также: Что такое сажевый фильтр на дизеле и как он работает.

Плюсы и минусы использования мочевины

Существенным плюсом, помимо снижения выбросов в окружающую среду, является соответствие экологическим нормам. В цивилизованных странах за их несоблюдение владельца автомобиля наказывают денежными штрафами. Мочевина дает возможность их избежать и при этом заботиться об окружающей среде.

Что касается денежных затрат на заботу об экологии, цена на мочевину довольно демократичная. Владельцам легковых автомобилей система, использующая мочевину, не станет в копеечку ввиду малого расхода компонента, чего не скажешь о водителях грузовиков. Последним радоваться стоит хотя-бы потому, что, благодаря мочевине, их не заставляют снижать объем двигателей в угоду экологии.

Интересной особенностью системы с использованием мочевины является то, что она замерзает при температуре -12 градусов Цельсия. Это существенно ограничивает климатические рамки использования подобных очистных систем – в холодном климате они просто не будут работать.

К минусам также необходимо прибавить необходимость обслуживания системы и ее компонентов, что добавляет автолюбителям еще одну статью расходов.

Читайте также: Что такое катализатор на автомобиле и для чего он нужен.

Мочевина для дизеля: зачем нужна, состав и работа системы SCR в двигателе

По мере ужесточения требований к чистоте выхлопа дизельных двигателей конструкторы столкнулись с противоречиями в работе трёх основных систем снижения вредных выбросов. Нейтрализация окислов азота требует уменьшения температуры на выпуске, с чем справляется рециркуляция выхлопных газов EGR, а очистка от окиси углерода и сажи при помощи катализаторов и сажевых фильтров наоборот, повышает температуру.

Как итог, борьба за экологию дизеля зашла в определённый тупик.

Предназначение системы SCR

Аббревиатура SCR означает селективную каталитическую работу по разложению окислов азота уже после их образования, в отличие от мер по предотвращению их появления, то есть без нежелательного снижения температуры.

Таким способом удаётся весьма радикально уничтожить ядовитые соединения азота с кислородом, используя довольно простое вещество – мочевину, а также специальный каталитический нейтрализатор с соответствующими органами управления и контроля.

Что такое мочевина в двигателе

В системе принято применять не чистую мочевину, а так называемый раствор AdBlue, в составе которого карбамид занимает примерно треть по удельной массе. Остальное – хорошо очищенная от посторонних минеральных примесей вода.

Состав заливается в отдельный бак, откуда и расходуется путём дозированного впрыска во выпускной тракт.

Предназначение

При попадании раствора мочевины в выхлопные газы двигателя происходит несколько реакций:

  • выхлопные газы обладают достаточно высокой температурой для разложения карбамида на аммиак и углекислый газ;
  • промежуточные продукты реакции, возникающие из-за нестабильной температуры выхлопа, также в конечном счёте образуют аммиак;
  • при прохождении через SCR-катализатор аммиак реагирует с окислами азота, в результате чего образуется чистый азот и водяной пар;
  • углекислота, водяной пар и азот могут выбрасываться в атмосферу, поскольку являются обычными её составляющими.

Результатом всего происходящего будет значительная нейтрализация вредных окислов азота, с которыми очень трудно бороться в высокофорсированных дизельных моторах с турбонаддувом. Любые другие способы снижают экономичность, удельную мощность, и обходятся ещё дороже.

Состав

Система достаточно сложна и состоит из целого ряда компонентов:

  • бак, в котором хранится запас мочевины, пополняемый при заправке автомобиля, горловина выведена наружу с применением мер, максимально исключающих заливание туда дизтоплива;
  • блок управления системой впрыска AdBlue;
  • насос, создающий давление раствора на клапане впрыска в выхлопную трубу перед катализатором SCR;
  • датчики содержания окислов азота до и после катализатора;
  • обратная магистраль слива излишков от дозатора с клапаном;
  • датчики температуры в баке и магистрали впрыска;
  • датчик температуры выхлопных газов;
  • датчик уровня мочевины в баке;
  • фильтры подаваемого в дозатор раствора;
  • датчики и клапаны регулировки температуры циркулирующей жидкости;
  • катализатор SCR.

В состав входят два контура регулирования – по количеству впрыскиваемого раствора и его температуре. Компоненты системы могут подогреваться жидкостью из системы охлаждения двигателя, за чем следят соответствующие датчики и блок управления. Нельзя допускать широкого изменения температуры мочевины, тем более её замерзания.

Количество подаваемого раствора определяется блоком управления, куда поступает информация о режиме работы двигателя, в частности о температуре отработанных газов.

Нужное количество измеряется клапанами дозатора при фиксированном давлении насоса, остальное циркулирует по обратной магистрали, одновременно подогревая бак. Возможно применение и электроподогрева магистралей.

Каталитический нейтрализатор представляет собой сотовую конструкцию с нанесёнными на керамику благородными металлами, на поверхности которых и происходят каталитические реакции.

Сам материал катализатора при этом не расходуется. При продувании через него выхлопных газов с активными веществами на выходе получаются допустимые по нормам Евро-5 и Евро-6 компоненты.

Помимо управления процессом, блок ведёт и непрерывный контроль за техническим состоянием системы. При выявлении неисправностей высвечивается соответствующий индикатор на приборной панели, сигнализирующий об отключении системы.

Последствия могут быть разными, от значительного ограничения отдачи двигателя до полной невозможности его пуска.

Плюсы и минусы системы

К достоинствам впрыска мочевины относятся:

  • относительная простота решения проблемы экологичности дизелей повышенной эффективности;
  • незначительный дополнительный расход мочевины, не идущий ни в какое сравнение с экономическим эффектом от снижения расхода дизельного топлива, полученного безбоязненным повышением термического режима процессов в цилиндрах;
  • совместимость с катализаторами снижения СО, сажевыми фильтрами и системой EGR;
  • возможность повышения мощности двигателей с одновременным улучшением экономичности.

Но в практической эксплуатации подобных перспективных технологий начали выявляться недостатки, раздражающие потребителей, особенно водителей-профессионалов:

  • качественный раствор AdBlue не везде доступен по приемлемой цене;
  • возникают дополнительные сложности зимой, поскольку эта жидкость в типичной концентрации замерзает при снижении температуры после 10 градусов мороза;
  • возможно появление паров аммиака, вызывающих раздражение дыхательных путей, да и при попадании на кожу раствор проявляет свою едкость;
  • на рынке имеется много поддельных канистр с AdBlue, применение которых вызывает отказы техники, в том числе и с дорогостоящими последствиями;
  • дополнительная система впрыска усложняет автомобиль и снижает его надёжность;
  • возможно проникновение паров аммиака в глушитель, а оттуда и в атмосферу, что помимо неприятного запаха может повлечь нарушение установленных экологических норм, в стандарте Евро-6 количество аммиака в выхлопе уже жёстко регламентировано;
  • при снижении эффективности катализатора начинает неприемлемо расти расход мочевины.

Всё это часто приводит к нелегальному отключению владельцами системы с применением переделанных прошивок ЭБУ двигателя или эмуляции её нормальной работы всевозможными «обманками».

Как выбрать AdBlue

Попадание в бак для мочевины посторонних веществ или дизельного топлива категорически недопустимо и может привести к дорогостоящему ремонту. Кроме того, заливать можно только раствор определённого состава, который производится по лицензии немецкого патентообладателя. Другим способом качество не гарантируется.

Производители контрафакта часто обходят правовые ограничения, не употребляя на канистрах обозначение AdBlue и указывая в рекламе, что их продукт выполняет те же функции, но имеет при этом намного меньшую цену.

После заправки подобными веществами случались отказы узлов системы впрыска, а также дорогих катализаторов. Даже если физически поломок не будет, то система скорее всего по информации своих датчиков заметит несоответствие и перейдёт в аварийный режим.

Поэтому все заявления о 100% аналоге стоит проигнорировать. Тем более не стоит надеяться на самостоятельное изготовление раствора из одноимённого сельскохозяйственного удобрения.

Конечно, изготовители контрафакта могут отражать на этикетках и зарегистрированный торговый знак AdBlue, и ссылку на производителя, имеющего лицензию от правообладателя (их перечень можно найти в сети). Тут уже всё зависит от честности торговой организации и наличия сертификатов соответствия.

Лицензия выдаётся немецкой организацией VDA. Канистры должны быть герметичны и опломбированы, а срок хранения не превышать одного года. Разницы между грузовым и легковым использованием нет, как и между марками автомобилей.

Что такое мочевина для дизеля и зачем она нужна

Современные экологические нормы накладывают жесткие ограничения на эмиссию вредных веществ в отработавших газах дизельного двигателя. Это заставляет инженеров искать все новые решения, позволяющие соответствовать стандартам. Одним из них стало применение мочевины для дизеля в системе очистки выхлопных газов SCR (Selective Catalytic Reduction). Двигатели компании Daimler, использующие данную технологию носят название Bluetec.

  1. Предпосылки к созданию системы SCR
  2. Что такое мочевина
  3. Для чего нужна в дизельном двигателе
  4. Как работает система
  5. Состав жидкости
  6. Преимущества и недостатки

Предпосылки к созданию системы SCR

С 2015 года в 28 странах Евросоюза начал действовать экологический протокол Евро-6. Согласно новому стандарту, к автопроизводителям, выпускающим дизельные моторы, предъявляют строгие требования, поскольку дизели наносят огромный вред экологии и здоровью человека за счет выбросов в атмосферу сажи и окиси азота.

Зачем нужна Adblue для дизеля

Если для очистки выхлопа бензинового двигателя достаточно применения трехкомпонентного каталитического нейтрализатора, то для нейтрализации токсичных соединений отработавших газов дизельного мотора требуется более сложное устройство. Эффективность очистки выхлопа дизеля от CO (оксида углерода), CH (углеводородов) и частиц сажи увеличивается при высокой температуре сгорания, а NOx, наоборот, снижается.

Решением данной проблемы стало внедрение в конструкцию выпускной системы SCR-катализатора, в котором используется мочевина для дизеля как основа при расщеплении токсичных соединений оксида азота (NOx).

Чтобы сократить вредные выбросы, инженеры разработали специальную систему очистки дизелей – Bluetec. Комплекс состоит из трех полноценных систем, каждая из которых фильтрует токсичные соединения и расщепляет вредные химические компоненты:

  1. Катализатор – нейтрализует CO и CH.
  2. Сажевый фильтр – борется с частицами сажи.
  3. SCR-катализатор – сокращает выбросы NOx при помощи мочевины.

Впервые систему очистки использовали для грузовых и легковых автомобилей в Mercedes-Benz. Сегодня многие производители переводят свои автомобили на новую систему очистки и используют мочевину в дизельных двигателях для соответствия модели жестким требованиям экологической инспекции.

Что такое мочевина

Конечный продукт метаболизма млекопитающих – мочевина, известен с 19 века. Диомид угольной кислоты синтезируют с неорганических соединений и широко используют в сельском хозяйстве. В автомобильной промышленности применяют раствор технической жидкости Adblue как активный реагент при очищении токсичных выхлопов оксида азота.

Жидкость Adblue

Жидкость Adblue состоит на 40% из мочевины и на 60% – из дистиллированной воды. Состав впрыскивается в систему селективной очистки SCR в патрубок, по которому проходят отработавшие газы. Происходит реакция распада, при которой оксид азота распадается на безвредные молекулы азота и воды.

Техническая мочевина для дизеля жидкость Adblue не имеет ничего общего с мочевиной карбамидом, который используется в агропромышленном секторе и фармакологии.

Для чего нужна в дизельном двигателе

Жидкостная система нейтрализации токсичных выхлопов, или SCR-нейтрализатор, представляет собой закрытую систему, через которую проходит очищенный от сажи выхлоп дизеля. Жидкость Эдблю заливается в автономный бачок и подается в выхлопной патрубок дозировано перед поступлением в нейтрализатор.

Читайте также  Маховик сплошной, двухмассовый, облегченный

Смешанный газ поступает в блок нейтрализатора SCR, где происходит химическая реакция распада оксида азота за счет входящего в состав мочевины аммиака. Молекулы аммиака, соединяясь с оксидом азота, расщепляют последний на безвредные для человека и окружающей среды компоненты.

После полного цикла очистки в атмосферу попадает минимальное количество вредных веществ, параметр выбросов соответствует протоколу Евро-5 и Евро-6.

Как работает система

Полная система очистки отработавших газов для дизельного мотора состоит из катализатора, сажевого фильтра и системы SCR. Как работает мочевина при очистке по шагам:

  1. Выхлопные газы поступают в катализатор и сажевый фильтр. Происходит задержка сажи, догорание частиц топлива и очистка от оксида углерода и углеводородов.
  2. В патрубок между сажевым фильтром и SCR-нейтрализатором впрыскивается определенное количество жидкости AdBlue при помощи форсунки. Молекулы мочевины распадаются на аммиак и изоциановую кислоту.
  3. Аммиак соединяется с оксидом азота – самым вредным компонентом отработанного дизельного топлива, происходит расщепление молекул, в результате образуется вода и азот. В атмосферу поступает безвредный выхлоп.

Схема системы SCR

Состав жидкости

Несмотря на кажущуюся простоту мочевины для дизеля, жидкость невозможно изготовить самостоятельно, взяв за основу органическое удобрение. Формула молекулы мочевины – (NH2)2CO, физически это белый кристалл без запаха, растворяется в воде и полярных растворителях (жидкий аммиак, метанол, хлороформ и пр.).

Для европейского рынка жидкость изготавливается под надзором инспекции Немецкой Ассоциации автопромышленности (VDA), которая предоставляет лицензии компаниям-производителям, часть из которых поставляет жидкость для очистки на отечественный рынок.

В России фальсификат под брендом AdBlue составляет более 50%, поэтому, покупая мочевину для дизеля производства РФ, необходимо ориентироваться на маркировку “Соответствие стандарту ISO 22241-2-2009”.

Преимущества и недостатки

Преимущества в использовании мочевины очевидны – только с этим реагентом система очистки выхлопных газов дизельного мотора SCR может полноценно работать и соответствовать стандарту Евро-6.

Кроме безопасности для экологии, к преимуществам очистки с мочевиной можно отнести следующие моменты:

  • расход ее составляет лишь до 100 гр на 1000 км для легкового транспорта;
  • система SCR встроена в современные автомобили, работающие на дизтопливе;
  • при наличии системы очистки с мочевиной в некоторых странах снижается налог на использование ТС, отсутствует опасность штрафов.

К сожалению, недостатков у системы больше:

  • температура замерзания мочевины около – 11°C;
  • необходимость регулярно заправлять жидкость;
  • увеличивается стоимость автомобиля;
  • большое количество контрафактной жидкости Адблю;
  • повышенные требования к качеству топлива;
  • дорогостоящий ремонт компонентов системы.

Комплексная система очистки с использованием мочевины, которую устанавливают на дизельный транспорт, сегодня остается единственным вариантом снизить токсичные выбросы. Сложность с эксплуатацией, высокая стоимость реагента для грузовиков, низкое качество жидкости и дизтоплива приводят к тому, что многие водители решаются на отключение системы и установку эмуляторов.

Однако, важно понимать, что мочевина для дизеля остается единственным реактивом, который препятствует выбросу в окружающую среду оксида азота, приводящего к возникновению онкологических заболеваний.

Тест жидкостей AdBlue для турбодизелей: по заветам Василия Алибабаевича

BAT_8943

ЧТО ТАКОЕ ADBLUE?

AdBlue — это раствор технически чистой мочевины (32,5%) в деминерализованной воде (67,5%). Он применяется в качестве добавочной рабочей жидкости в дизелях, использующих технологию селективной каталитической нейтрализации SCR. Эта технология подразумевает дозированный впрыск AdBlue в поток отработавших газов в присутствии катализатора — при этом происходит реакция превращения оксидов азота в безвредные азот и воду. Использование AdBlue позволяет дизельным моторам достигать уровня требований экологических нормативов Евро‑4, — 5 и —6.

AdBlue не стоит путать с обычной мочевиной. Мочевина, она же карбамид, — это азотное удобрение, добавка к кормам жвачных животных, компонент отдельных лекарств и т. п. Технологии приготовления этих продуктов сильно различаются, а любые доморощенные технологии неизбежно перерастут в дорогостоящий ремонт.

Примерный расход AdBlue составляет 3–6% расхода топлива.

Кажется, что это было буквально вчера. Коллега наткнулся на неожиданное сообщение в новостях: мол, дизельные автомобили собираются во благо экологии потчевать мочевиной! Тогда это воспринималось как известие о шнобелевских премиях, однако же всё вышло наоборот…

Конечно, с мочевиной дизтопливо не смешивают и сегодня. А вот жидкость AdBlue стала неотъемлемым расходником современного дизельного автомобиля и даже удостоилась отдельного бака.

Более того, расхожая цитата про Василия Алибабаевича, разводившего в известной кинокомедии топливо ослиной мочой, обрела новую практическую реализацию. Теперь, наряду с плохим топливом, нас запросто могут угостить и дрянной «автомочевиной».

Кстати, по нашим сведениям, примерная потребность в AdBlue по России — около 5000 тонн в месяц. При этом больше половины продаваемой жижи — некондиция.

BAT_2252

AdBlue заливают не только в грузовики, но и в легковушки — в дизельные БМВ‑X5 и —X6, «фольксвагены» с моторами TDI, «мерседесы» с двигателями «Блютек»… Процесс, как говорится, пошел, и потому особенно интересно узнать, в самом ли деле у нас всё плохо с качеством AdBlue.

На испытания в лабораторию государственного НИИ химических реактивов и особо чистых химических веществ (ФГУП «ИРЕА») мы отправили десять канистр с водным раствором AUS 32. Именно так химики величают ту самую AdBlue, которую большинство автомобилистов по-шоферски называет мочевиной, хотя это вовсе не одно и то же.

МОЖНО ЛИ ИСПОРТИТЬ МОЧЕВИНУ?

Оказывается, можно! Из десяти проверенных образцов AdBlue только три удостоились сухой строчки в протоколе: «Соответствует нормам ISO 22241-2-2009». Кстати, каждый препарат проверялся по 19 параметрам, из которых далекому от химии человеку понятен разве что один — плотность при 20 ºС. В тонкости лезть не будем — для этого есть протоколы.

Препараты, получившие негативную оценку, на всякий случай перепроверили по другой технологии. Реабилитации не случилось: во всех жидкостях, не прошедших по содержанию натрия, обнаружен «Уресофт» — так называемый антислёживатель (непорядок с натрием указывает на наличие антислёживающей добавки). А для производства AdBlue необходим карбамид высокой очистки (марки А), без добавок.

Для чего вообще нужен этот самый антислёживатель? Карбамид используют также в качестве сельскохозяйственного удобрения — и, чтобы удобнее было разбрасывать гранулят по полям, обрабатывают его модификатором «Уресофт‑150», который предотвращает слёживание, слипание гранул. Но что хорошо для удобрения, то смертельно для двигателя: «Уресофт‑150» выводит из строя систему селективной каталитической нейтрализации SCR и узлы выхлопной системы.

Итак, исследование показало, что из отобранных нами образцов лишь 30% годны к применению. Результат ниже плинтуса.

А КОМУ НУЖНА ЭКОЛОГИЯ?

Нам с вами — кому же еще? Чего нельзя сказать ни о продавцах «ослиной мочи XXI века», ни о тех, кто внес очередные изменения в Технический регламент. На сей раз росчерком пера разрешено отключать функцию бортовой диагностики автомобилей, обеспечивающую работоспособность системы очистки газов в период эксплуатации. Ее смысл заключается в принудительном снижении мощности двигателя на 40% (после многократного предупреждения водителя и только после очередной остановки двигателя) в случае отсутствия жидкости AdBlue в баке и при других неисправностях, имеющих следствием повышенное содержание NOx в отработавших газах.

Иными словами, система переводила мотор в аварийный режим, который позволял добраться до ближайшего сервиса. Поскольку систему разрешили отключать, то теперь двигателю нет разницы, есть ли в бачке AdBlue или нет: будет работать с полной отдачей. Но для нас с вами разница есть! Теперь фактически отменены требования 4‑го и 5‑го экологических классов для дизелей, что автоматически переводит эти автомобили по выбросам оксидов азота на уровень Евро‑1 и даже Евро‑0. Иными словами, современный дорогой тягач будет выбрасывать в воздух вредных веществ не меньше, чем древний КамАЗ.

Конечно, и без того есть множество способов обмануть электронику — например, можно сымитировать замерзание температурного датчика. Но одно дело, когда мелкими пакостями занимаются отдельные мальчиши-плохиши, и совсем другое, когда госпожу Экологию отпихивают в сторону на официальном уровне. К чему приводит использование негодной AdBlue и как нам всем аукнется новая правка Технического регламента, можно прочитать в комментариях специалиста.

Препараты расставлены по местам по принципу «от худшего к лучшему», а при равных показателях — с учетом цены.

КОММЕНТАРИИ СПЕЦИАЛИСТОВ

anons

Юлий КУНИН, заведующий отделом экологической безопасности и устойчивого развития транспорта Научно-исследовательского института автомобильного транспорта

Ситуация с жидкостью AdBlue — типичный пример того, что порой хорошая идея из-за бессистемной реализации погибает, не родившись. Когда в 2005 году принимался первый в России технический регламент «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ», соответствующий передовому европейскому законодательству, Минтранс России, предвидя «трудности перевода», поставил условие, что будет разработан и принят план внедрения этого документа. В нем, кроме всего прочего, следовало предусмотреть мероприятия по обеспечению поставки на рынок качественной эксплуатационной жидкости. Увы, ничего не было сделано. Теперь же под предлогом отсутствия этой жидкости принята поправка в Технический регламент (постановление Правительства РФ от 30 июля 2014 года № 730), позволяющая производителям отключать функцию ограничения мощности двигателя при отсутствии жидкости или при неработающей системе селективной очистки выбросов отработавших газов SCR от вредных оксидов азота. А это был единственный рычаг, заставлявший водителя эксплуатировать автомобиль на территории России в полностью снаряженном состоянии, с работающей системой нейтрализации. Теперь мы будем иметь автомобили, соответствующие по комплектации Евро‑4 и выше, а по выбросам — Евро‑1 и ниже. Хотели как лучше, а получилось… некрасиво!

Последствия применения негодной жидкости AdBlue:

  • увеличение концентрации оксидов азота в выхлопных газах; помимо ухудшения экологии, это ведет к ограничению крутящего момента двигателя системой бортовой диагностики;
  • блокирование элементов системы дозирования AdBlue; как правило, это приводит к выходу из строя дорого- стоящих компонентов, не подлежащих ремонту;
  • возможно известкование каталитического блока SCR, результат — повышенное противодавление, вплоть до полного блокирования выхлопной системы; ремонту не подлежит;
  • возникновение отложений мочевины в глушителе-нейтрализаторе; ведет к снижению характеристик изделия, возникновению посторонних шумов, механическому повреждению элементов системы очистки отработавших газов
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: