Зачем нужна мочевина для грузовиков: Зачем нужна мочевина грузовиках, применение мочевины в дизельных двигателях

ЖИДКОСТЬ NO DEF ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ DODGE

Новый 2010-2011-2012 Ram Heavy Duty 2500 и 3500 пикапов оснащены той же системой снижения NOx без мочевины, что и дебютировал в Dodge Ram HD 2007 года. пикапы, хотя грузовики с шасси Ram 3500, 4500 и 5500 будут использовать мочевину СКР.
Говорят, что у владельцев большегрузных пикапов, которые занимаются перевозкой и буксировкой, в жилах часто течет дизель. Им нужен высокий крутящий момент дизеля на низких оборотах и ​​увеличенный запас хода между заправками. Вскоре многим придется задуматься о том, чтобы сделать пит-стоп для другой жидкости: мочевины.

Мочевина — это то же органическое соединение, обнаруженное в моче, которое вынуждает водителей (по крайней мере, большинство водителей) делать паузы для биологических перерывов с тех пор, как был изобретен автомобиль. Оказывается, мочевина, которая продается под более рыночным названием «жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей», также является химически эффективным способом снижения выбросов оксидов азота, производимых дизельными двигателями.

NOx является основным загрязнителем воздуха, вызывающим смог, астму, респираторные и сердечные заболевания. Это побочный продукт высоких температур сгорания дизельного топлива, возникающих из-за высокого уровня теплоты трения, создаваемого сжатием воздуха в цилиндрах до такой степени, что дизельное топливо может воспламеняться без использования искры. Это не похоже на газовый двигатель, который использует искровое зажигание для сжигания бензина.

В 2010 году все новые дизельные пикапы должны будут соответствовать более жестким федеральным стандартам выбросов дизельных двигателей, которые снизят допустимые уровни оксидов азота на 90 процентов с сегодняшнего дня и на 96 процентов по сравнению с 1994 годом.

Так называемые правила Tier 2 Bin 5 также обязал использовать дизельные сажевые фильтры и дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы, чтобы сократить выбросы сажи на 90 процентов в 2007 году по сравнению с уровнями 2006 года. При концентрации 15 частей на миллион ULSD содержит на 97 процентов меньше серы, чем дизельное топливо с низким содержанием серы 500 частей на миллион, которое оно заменило.

Существует три способа снижения выбросов NOx в дизельных двигателях: Первый – это рециркуляция выхлопных газов. EGR рециркулирует часть выхлопных газов двигателя обратно в двигатель при более низкой температуре. Охлажденные газы имеют более высокую теплоемкость и содержат меньше кислорода, чем воздух, что снижает температуру горения и уменьшает образование NOx. Система рециркуляции отработавших газов (EGR) широко распространена в современных экологически чистых дизельных двигателях для снижения выбросов NOx, но в текущей форме она недостаточно эффективна, чтобы соответствовать уровням выбросов 2010 года.

Navistar — единственный производитель дизельных двигателей, заявивший, что в следующем году он будет использовать систему рециркуляции отработавших газов в цилиндрах только для сокращения выбросов NOx, но это будет ограничено большими внедорожными грузовиками, а не пикапами высокой четкости и шасси с кабиной.

Второй способ заключается в использовании системы рециркуляции отработавших газов в сочетании со специальным «абсорбирующим» каталитическим материалом для поглощения и разрушения оставшихся молекул NOx до того, как они покинут выхлопную трубу. Chrysler — единственный производитель тяжелых пикапов в своем сегменте, который применил этот подход в своих грузовиках Dodge Ram 2500 и 3500. Текущий 2007-096,7-литровый шестицилиндровый дизельный силовой агрегат Cummins достиг требований 2010 года по выбросам NOx на три года раньше; он будет перенесен на 2010 год и далее без каких-либо изменений в этих моделях, в то время как Ford и GM, как ожидается, обновят свои дизельные двигатели следующего поколения к 2010 году с использованием последней технологии, указанной ниже.

Третий и новейший подход – селективное каталитическое восстановление с использованием DEF. Раствор на основе мочевины (32,5% промышленной мочевины и 67,5% деионизированной воды) хранится в отдельном резервуаре для хранения и впрыскивается в виде мелкодисперсного тумана в горячие выхлопные газы. Тепло превращает мочевину в аммиак, который в сочетании со специальным каталитическим нейтрализатором расщепляет NOx на безвредный газообразный азот и водяной пар.

Как Ford и GM, Chrysler будет использовать жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей для удаления NOx из выхлопных газов, но только в своих новых 2 коммерческих шасси Dodge Ram 3500, 4500 и 5500 с кабиной.

Вам может быть интересно, почему Chrysler использует адсорбер NOx на своих пикапах HD и SCR мочевины на шасси. Это потому, что адсорбер NOx зависит от редкоземельных металлов. До недавнего времени цены на эти металлы были заоблачными. DEF намного дешевле, чем родий или палладий. Недостатком по сравнению с мочевиной является то, что она требует периодического обслуживания и действий водителя.

В демонстрационных целях компания Chrysler разместила на полу в 2009 году на выставке Work Truck Show в Чикаго кабину Ram Chassis Cab со специальной маркировкой, чтобы продемонстрировать свои новые компоненты SCR с мочевиной.

«Шасси с кабиной [Ram] 2010 года начинаются с восьмигаллонного бака для хранения мочевины», — сказал Кевин Метс, старший менеджер по развитию грузовиков Dodge. Восемь галлонов дают нам хороший запас хода [примерно 4000 миль], хотя весь комплект [DEF плюс аппаратное обеспечение SCR] весит около 200 фунтов. Мы не крадем столько полезной нагрузки, как бак, который, скажем, имеет вместимость 16 галлонов».0006

Ожидается, что DEF будет стоить около 2,75 долларов США за галлон при заправке на стоянках для грузовиков и у других розничных продавцов, по данным North American SCR Stakeholders Group, специального отраслевого альянса производителей грузовиков и двигателей, регулирующих органов и ассоциаций, а также DEF. инфраструктурные партнеры и поставщики. Он будет упакован разными способами, включая кувшины на 2,5 галлона, хранение навалом и дозаторы DEF.

Компания Chrysler разместила отверстие для заправки DEF на той же стороне грузовика, что и дверца топливного бака.

«Мы поместили горловину для заливки мочевины на ту же сторону, что и топливную горловину», — сказал Мец. «Когда парень находится на заправочной станции, он заправляется и может делать мочевину [одновременно], поэтому его время в обоих случаях одинаково».

Трубопроводы DEF идут от бака DEF к форсункам DEF, которые впрыскивают смесь мочевины и воды в поток выхлопных газов за уловителем твердых частиц. Там раствор DEF разлагается на аммиак, который смешивается с оксидом азота и распадается на азот и воду. Он также охлаждает очень горячие газы, выходящие из DPF, который действует как самоочищающаяся печь во время процесса регенерации, сжигая захваченную сажу, чтобы снова начать цикл улавливания сажи. Линии охлаждающей жидкости рядом с форсунками DEF обеспечивают оптимальную температуру для идеальной химической реакции.