Как работает мочевина в дизелях: Мочевина для дизеля: что это такое и для чего нужна, как работает система SCR в двигателе, а также состав жидкости Adblue, плюсы и минусы

состав, принцип работы и особенности выбора

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.

Содержание статьи:

• 1 Предназначение системы SCR
• 2 Что такое мочевина в двигателе
  • 2.1 Предназначение
  • 2.2 Состав
• 3 Плюсы и минусы системы
• 4 Как выбрать AdBlue

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.

Это интересно:

 Что такое впускной коллектор (принцип работы, неисправности)

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.

Читайте также: Что такое сайлентблоки и зачем они нужны в подвеске

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.

Мочевина для дизеля обзор Adblue, система BlueTec

Всем владельцам дизельных автомобилей, имеющих экологический допуск Евро 5, Евро 6 знакомы проблемы с выбором жидкости AdBlue. Попытаемся разобраться в принципах работы мочевины в системах нейтрализации отработавших газов.

Краткая история очистки выхлопа.

В 90-х годах имелись большие допуски, с запасами на использование дизеля любого качества. При стандарте Евро 1 были разрешены выбросы почти до 3 г. на километр пробега. Кроме того, были хорошие допуски по сажевым частицам. Однако по мере ужесточения экологических нормативов к Евро 4 и Евро 5, сгорание углеводородов становились сложнее.

Почему так произошло?

Для начала посмотрим, какие системы применяются на современных дизелях для снижения токсичности.

Для снижения количества угарного и углекислого газа применяются окислительные стабилизаторы.

Для снижения загрязнения сажевыми частицами – сажевый фильтр.

Для снижения концентрации азота используют клапан EGR. Вот здесь самое главное противоречие – своеобразные «качели» между этими конфигурациями.

Поговорим о конфликте EGR , а также сажевого фильтра. Выбросы тех или иных видов загрязняющих веществ напрямую зависят от температуры сгорания. Концентрация оксида азота при нормальном ходе поршня резко возрастает, но количество CO, CH резко снижается. Клапан призван снизить температуру сгорания смеси внутри камеры сгорания и при снижении этой температуры уменьшается количество азота.

В свою очередь сажевый фильтр при прохождении регенерации вызывает существенное изменение температурной картины на выхлопе. Тем самым увеличивается окись азота. Поэтому эти две системы вынуждены существовать в постоянном противодействии друг с другом. Казалось бы, выхода нет, и это тупиковая ситуация.

Выход нашли при изобретении AdBlue.

Как работает система BlueTec?

Она состоит из сенсора, который стоит перед каталитическим нейтрализатором, форсунок, «банки» самого катализатора и второго сенсора, который контролирует работу всей системы.

При появлении на рынке SCR, ситуация стабилизировалась. Катализатор при взаимодействии с выхлопными газами и мочевиной позволяет расщепить оксид азота до атмосферной нормы с примесью водяного пара. Несмотря на большие потери энергии, температура сгорания остаётся неизменной.

То есть мотор может работать с более высокими температурами, минимизируя количество загрязняющих веществ в выхлопе. Решение вроде гениальное, оно решает многие

проблемы, но не все так просто. Были, кстати, системы грузовиков IVECO под Евро 6, которые не содержали сажевого фильтра, клапана EGR, работая только с одной SCR. Однако, реализация столкнулась с рядом сложностей.

На Мерседес GLE при запуске может вылезти такая ошибка: «Пуск невозможен через 558 км». С этой проблемой сталкиваются все владельцы дизельных мерседесов. Решение кроется в конструкционной особенности системы AdBlue. Начнем с того, что это еще одна конфигурация, состоящая из большого количества компонентов, как электронных, так и механических.

Следовательно, в такой системе появляется еще 20 слабых мест, которые со временем могут подвести.

Температура незамерзания мочевины

Кроме того, эта аппаратура использует жидкость, которая при низких температурах замерзает. При оптимальной концентрации 32 % смесь мерзнет при -11 градусов. Важно, что вам по себе раствор мочевины едкий, токсичный.

Он может повредить проводку и выделять неприятный запах. При высоких значениях раствор разлагается. Такая конфигурация требует постоянной заправки, т.е. расходов со стороны расходных материалов.

С другой стороны постоянное пополнение имеет вторую сторону медали. Из-за высоких требований к скорости каталитической диссоциации, страдает система забора жидкости на уровнях топливного насоса и форсунок.

Смесь дизеля вынуждена отправляться по обводным трубопроводам к каталитическому коробу, что ведет к повышенным расходам мочевины и самого теплоносителя.

Как следствие важную роль в сохранности систем нейтрализации играет жидкость AdBlue, которые в сложных случаях может выручить водителя.

ДЭФ | Как это работает | MMM Freight Corp.

3 июля 2022 г.

DEF, Вождение, Грузоперевозки

Василе Кукулеску

DEF, Как это работает

Нормы выбросов больше интересуют владельцев дизельных пикапов и профессиональных владельцев, -дорожные водители в течение некоторого времени. Это началось с внедрения систем рециркуляции отработавших газов (EGR) , затем перешло к дизельному сажевому фильтру (DPF) , а теперь ажиотаж вокруг селективного каталитического восстановления (SCR) . В системах селективного каталитического восстановления используется расходуемая жидкость для выхлопа дизельных двигателей (DEF) в сочетании с катализатором для снижения выбросов закиси азота (NOx) . Поскольку жидкость расходуется при нормальной работе системы, владельцу транспортного средства требуется не только следить за уровнем жидкости, но и доливать ее, когда она израсходована.

Что такое избирательное каталитическое восстановление (SCR)?

SCR — это технология, в которой используется жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей на основе мочевины (DEF) и каталитический нейтрализатор для значительного снижения выбросов оксидов азота (NOx). SCR является ведущей технологией, используемой для соблюдения норм выбросов 2010 года.

Как работает система SCR?

Целью системы SCR является снижение уровня NOx (оксидов азота, выбрасываемых двигателями), которые вредны для нашего здоровья и окружающей среды. SCR — это технология доочистки выхлопных газов после двигателя. Небольшие количества жидкости для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF) впрыскиваются в выхлопные газы перед катализатором, где они испаряются и разлагаются с образованием аммиака и двуокиси углерода. Желаемым продуктом является аммиак (Nh4), который в сочетании с катализатором SCR превращает NOx в безвредный азот (N2) и воду (h3O).

Что такое жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?

DEF — это реагент, необходимый для работы системы SCR. Это тщательно смешанный водный раствор мочевины, содержащий 32,5% мочевины высокой чистоты и 67,5% деионизированной воды. Он стандартизирован как AUS 32 (водный раствор мочевины) в ISO 22241. DEF используется в качестве расходного материала в селективной каталитической нейтрализации (SCR) для снижения концентрации NO _x в выхлопных газах дизельных двигателей.

Что такое мочевина?

Мочевина представляет собой соединение азота, которое при нагревании превращается в аммиак. Он используется в различных отраслях промышленности, в том числе в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

 

источник:

http://www.trucktrend.com/how-to/expert-advice/1402-understanding-diesel-exhaust-fluid-basic-training/

https://www.trucktrend.com/how-to/expert-advice/1402-understanding-diesel-exhaust-fluid-basic-training/ .cumminsfilter.com/sites/default/files/MB10033.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_exhaust_fluid

Соответствующих сообщений не найдено

31 декабря 2022, 00:01

Галерея3

AdBlue некоторое время был во всех новостях, но что это?

AdBlue — это маркетинговый термин для обозначения жидкости, используемой в каталитических нейтрализаторах выхлопных систем некоторых дизельных автомобилей. Он впрыскивается в выхлопные газы и сжигается при очень высоких температурах для разрушения вредных оксидов азота.

Некоторым дизельным двигателям требуется AdBlue, чтобы соответствовать жестким стандартам выбросов Евро 6, которые определяют, какой уровень вредных выбросов может выделяться из выхлопных газов автомобиля.

ПОДРОБНЕЕ

ACCC смягчает законы о конкуренции для производителей AdBlue, чтобы укрепить поставки

В каких автомобилях используется AdBlue?

AdBlue обычно используется в грузовиках и в настоящее время используется в ряде дизельных автомобилей последних моделей и внедорожников, выпускаемых растущим числом производителей, включая Renault, Citroen, BMW, Audi, Volkswagen, Ford, Mazda и Toyota. Mercedes-Benz называет свои системы AdBlue «BlueTec» — вы, наверное, видели этот значок.

Из чего сделан AdBlue?

AdBlue состоит из деионизированной воды и мочевины.

О… Что такое мочевина?

Мочевина — это химическое соединение, которое широко используется в различных областях, включая удобрения, корма для животных, производство пластмасс и других промышленных товаров.

Мочевина находится в моче, можете ли вы использовать ее вместо нее?

Мы (вроде как) хотели бы сказать да, но нет, вы не можете.

Ваша моча содержит всего около 3,0% мочевины (остальное в основном вода), что значительно меньше 32,5%, необходимых для работы AdBlue.

3

Как работает AdBlue?

Во-первых, AdBlue не смешивается с дизельным топливом. Так что не делай этого.

Вместо этого он работает с выхлопными газами после их выхода из двигателя. Он хранится в отдельной накопительной емкости с собственным входом и дозированно распыляется в выхлопной поток. Затем он вступает в реакцию с оксидом азота в выхлопных газах и через каталитический нейтрализатор превращается в азот и воду.

Допустим, кто-то добавил AdBlue в топливный бак… что тогда? Прошу друга.

Если

вы ваш друг случайно залил AdBlue в топливный бак, не заводите машину.

Необходимо слить топливо из бака, так как это может привести к повреждению двигателя и коррозии топливопроводов.

Несмотря на вред, причиняемый заливкой AdBlue в топливный бак, в большинстве автомобилей два впускных отверстия расположены рядом друг с другом, хотя вы можете четко отличить их друг от друга, поскольку крышка AdBlue обычно синяя, а трубка слишком мала для заливной горловины.

Нужен ли мне AdBlue, чтобы машина работала?

Технически AdBlue не требуется для работы двигателя. Однако, поскольку он удерживает выбросы в пределах требований законодательства, двигатель автомобиля запрограммирован на остановку работы, если в баке недостаточно AdBlue или другой жидкости. Прежде чем это произойдет, вы должны получить достаточное предупреждение на многофункциональном дисплее вашего автомобиля.

Сколько AdBlue расходует автомобиль?

Средний автомобиль использует около 5 процентов AdBlue, как и дизельного топлива, что составляет около литра на каждую 1000 км пробега.

Резервуар для хранения рассчитан на достаточно большой объем, чтобы AdBlue работал в течение запланированных интервалов обслуживания. Если перед следующим обслуживанием у вас закончится, вы можете пополнить его самостоятельно.

Легко ли пополнить?

Долить так же просто, как наполнить бачок стеклоомывателя. Однако, хотя AdBlue считается неопасной жидкостью, она вызывает коррозию , поэтому обязательно вымойте любую часть тела и лакокрасочное покрытие автомобиля, на которые попала жидкость. И не забывайте приведенное выше предупреждение о попадании его в топливный бак.

Сколько стоит AdBlue?

Это относительно недорого по сравнению с чем-то вроде моторного масла. При этом цена может колебаться в зависимости от стоимости производства мочевины, для которого требуется много энергии, в основном в виде природного газа.

Цены могут варьироваться, но для приблизительного расчета 2,0-литровая бутылка в автосалоне стоит до 30 долларов, а всего за 2,50 доллара можно купить 10-литровую бутылку.

Он также доступен на страницах автоаксессуаров различных брендов, некоторые из которых вы узнаете по их моторным маслам. Обязательно проверьте, подходят ли они для вашего автомобиля. Если вы сомневаетесь, купите его у производителя вашего автомобиля.

AdBlue имеет срок годности не менее 12 месяцев, так что вы можете сделать пару дозаправок.

Подробнее

Все советы истории

Раннее покрытие Adblue

Подробнее

ACCC расслабляет законы о конкуренции.