SCR и AdBlue — что нужно знать о дизельном конвертере. Система scr дизельных двигателей что это.

AdBlue легко доступен и продается в большинстве автосервисов и на заправочных станциях. Поэтому нет необходимости делать запасы. Не говоря уже о том, что при низкой цене за литр экономия минимальна.

О системе SCR

Система SCR — это система нейтрализации выхлопных газов, в которой используется раствор мочевины.

В европейских странах экологический стандарт EURO 4 действует с 2004 г., а стандарт Euro 5 — с сентября 2009 г. Euro 5 призван снизить количество загрязняющих веществ в атмосфере до уровня: CH до 0,05 г/км, CO до 0,8 г/км, NOx до 0,06 г/км. Для достижения этих уровней производители грузовиков используют две системы — EGR и SCR. Давайте рассмотрим каждый из них. EGR — это система рециркуляции выхлопных газов. Большинство ведущих производителей не поставляют на российский рынок автомобили с системой EGR. В основном это связано с качеством российского топлива. Содержание серы в нем в три раза выше, чем содержание серы в топливе ЕВРО 4. Нагрузка на поршневую группу увеличивается, что приводит к преждевременному выходу двигателя из строя. Это делает невозможным соблюдение гарантии производителем.

Альтернативой рециркуляции отработавших газов (EGR) является селективное каталитическое восстановление (SCR), которое, в отличие от EGR, не влияет на работу двигателя. Тем не менее, это создает множество проблем для водителей и владельцев грузовиков.

SCR сложны в ремонте и дороги в обслуживании. Adblue (мочевина) продается на автозаправочных станциях в Европе вместе с дизельным топливом. Он заливается в специальный бак, объем которого почти всегда пропорционален объему топливного бака. Расход мочевины составляет около 4-8 % от расхода топлива. Из резервуара раствор перекачивается через насосный агрегат в дозирующее устройство. Оттуда под давлением 5 бар он подается в каталитический конвертер, который предварительно нагревается до 200 °C. Затем каталитический конвертер нагревается. Затем следует гидролиз с образованием аммиака. Затем следует реакция восстановления, в ходе которой образуются азот и вода.

Количество вводимой мочевины непрерывно изменяется дозирующим устройством и рассчитывается в режиме реального времени. На это количество влияет несколько факторов: температура нейтрализации и окружающей среды, нагрузка на двигатель и частота вращения коленчатого вала.

Когда двигатель работает на холостом ходу, мочевина не впрыскивается, но давление в системе поддерживается.

Наши инженеры разработали эмулятор, который полностью имитирует все рабочие процессы полностью функциональной измерительной системы, включая температурное поведение каталитического нейтрализатора, что позволяет поддерживать расход топлива на том же уровне (как при полностью функциональной измерительной системе). Симулятор получает все необходимые данные по шине CAN от блока управления двигателем, рассчитывает все необходимые рабочие параметры (от 10 до 50 параметров) в соответствии со сложными математическими моделями и отправляет их обратно в блок управления двигателем. Это позволяет при необходимости демонтировать всю измерительную систему.

Следует также отметить, что для работы системы необходима температура раствора Adblue от 11 до 40 градусов Цельсия.

В России экологический стандарт EURO 4 в обозримом будущем не предвидится. И авиакомпании все чаще задают себе вопрос: «Зачем же тратить деньги на мочевину и проводить дорогостоящий ремонт системы?». «

Отключение мочевины: что это?

Деактивация мочевины, или, другими словами, деактивация Adblue, — это ряд мер, направленных на деактивацию системы избирательной каталитической нейтрализации (SCR). Система SCR отвечает за контроль выхлопной системы в современных грузовиках, автобусах и других транспортных средствах, в которых используется раствор мочевины.

Давайте подробнее рассмотрим систему SCR:

Система селективного каталитического восстановления (SCR) — это устройство, которое уменьшает количество оксидов азота (NOx), выделяемых выхлопными газами двигателя. Сердцевина катализатора SCR обычно изготавливается из керамики (оксида титана) и покрывается оксидами металлов, таких как вольфрам, ванадий, молибден и другие драгоценные или редкие металлы. В любом случае, система SCR требует дополнительного реагента для проведения необходимой реакции восстановления. Это может быть безводный раствор аммиака, водный раствор аммиака или раствор мочевины. Дополнительный компонент называется DEF (Diesel Exhaust Fluid). Наиболее популярным решением на рынке является AdBlue, поэтому эмуляторы системы SCR часто называют эмуляторами AdBlue.

Принцип работы системы SCR (дизельных двигателей):

Раствор Adblue впрыскивается в камеру каталитического нейтрализатора, где его пары смешиваются с выхлопными газами для снижения выбросов загрязняющих веществ (NOx). Следует отметить, что система SCR эффективна только тогда, когда двигатель достигает необходимой температуры (360-450 °C) перед началом процесса восстановления NOx. Система SCR оснащена датчиком температуры выхлопных газов, который передает данные о температуре в электронный блок управления (ЭБУ).

Дизельный сажевый фильтр (DPF)

Дизельный сажевый фильтр (DPF) — это устройство, используемое для снижения выбросов твердых частиц или сажи при сгорании дизельного топлива.

Возможные причины образования сажи и твердых частиц:

• Неполное сгорание топлива
• Неправильная установка форсунки
• Протечка форсунки
• Низкое цетановое число топлива
• Обильное попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания
• Отсутствие давления или расхода всасываемого воздуха из-за повреждения турбонаддува или забитых впускных каналов
• Плохое качество топлива, моторного масла и другие факторы.

Твердые частицы дизельного топлива считаются одним из самых вредных загрязняющих веществ. Все выхлопные системы EURO 6 должны быть оборудованы системой сажевого фильтра. Некоторые фильтры DPF являются одноразовыми, другие могут быть регенерированы при определенных условиях. Регенерация возможна путем сжигания большего количества топлива и повышения температуры выхлопной системы для сжигания загрязняющих веществ из фильтра. Регенерация DPF контролируется блоком управления двигателем (ECU) автомобиля и происходит при соблюдении необходимых условий (температура выхлопных газов, количество топлива в баке, скорость автомобиля и обороты двигателя).

Ошибки SCR и DPF

Наиболее распространенные проблемы в работе современного автомобиля связаны с выходом из строя SCR или DPF (сажевого фильтра). В случае такой неисправности управление автомобилем значительно затрудняется благодаря функции limp, активируемой блоком управления двигателем. Limp mode — это аварийный режим, при котором мощность (крутящий момент) двигателя снижается до 40 %. Этот режим активируется при наличии активных кодов неисправностей в системе SCR, которые указывают на неисправность в системе доочистки. Блок управления двигателем использует эту функцию для уменьшения количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры, тем самым уменьшая количество выхлопных газов и защищая окружающую среду от загрязнения.

Поскольку практически невозможно эксплуатировать грузовик с неисправной системой SCR или DPF, это может создать значительные проблемы для транспортной компании. Сроки доставки грузов могут пострадать, повышенный расход топлива (из-за снижения производительности) увеличивает стоимость каждого пройденного километра, а ремонт системы доочистки является дорогостоящим.

Причины отказа системы доочистки могут быть разными. Эта жидкость может содержать различные нефтепродукты (дизельное топливо, масло), и наличие таких примесей практически сразу приводит к выходу из строя таких компонентов системы SCR, как насос, дозирующий клапан и компоненты системы каталитического нейтрализатора.

Стоит отметить, что за пределами России и ЕС есть много стран, которые не требуют, чтобы системы SCR или DPF соответствовали стандартам EURO 6, EURO 5 или даже EURO 4. Это делает эксплуатацию и обслуживание системы в этих странах нерентабельным и, более того, нецелесообразным.

Что делать, если вы хотите модернизировать свою систему SCR или полностью отключить ее (и сэкономить кучу денег)?

Мы покажем 3 варианта:

• Можно обратиться к профессионалам для ремонта (рекомендуем этот способ, если ваш автомобиль часто используется в ЕС). Цена услуги высока, но ваш транспорт будет гарантировано соответствовать стандарту EURO.
• Можно отключить систему SCR перепрограммировав ЭБУ двигателя. Этот способ достаточно прост для специалиста, но если вы передумаете и захотите вернуть систему SCR обратно, это вам «влетит в копеечку». Если вы обновите программное обеспечение вашего автомобиля, то перепрограммирование будет аннулировано после каждого обновления прошивки (иными словами автомобиль вновь будет использовать систему SCR). Кроме того, это может вызвать проблемы, если вы решите продать грузовик с измененным ПО.
• И, наконец, вы можете выбрать самый быстрый, легкий и дешевый способ – установить эмулятор Adblue. Он безопасен в использовании, прост в установке (даже если вы не обладаете подходящими знаниями в автомобильной электронике), и вы можете отключить эмулятор, либо удалить его в любое время за несколько минут. Также эмулятор Adblue можно будет перепродать, если он вам больше не требуется.

Система SCR — структура, работа и жидкость AdBlue

Поскольку система SCR не работает без AdBlue, мы сначала объясним, что такое AdBlue, из чего он состоит и насколько он увеличивает эксплуатационные расходы автомобиля.

AdBlue — это водный раствор мочевины, используемый в системах SCR. Мочевина производится в химической промышленности путем реакции аммиака с углекислым газом, которая происходит в автоклавах при температуре до 200 градусов Цельсия и давлении до 200 атм. Мочевина находится в виде белого гранулята. Чаще всего он используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения.

• Жидкость AdBlue производится по стандартной рецептуре — она ​​состоит из 32,5 процентов мочевины и 67,5 процента деминерализованной воды.
• AdBlue обладает высокой коррозионной активностью и не должен соприкасаться с металлическими частями автомобиля.
• AdBlue не устойчив к морозу — мочевина кристаллизуется при температуре минус 11,5 градусов по Цельсию (и вода замерзает), что вынуждает производителей использовать нагреватели. В свою очередь, при очень высоких положительных температурах AdBlue разлагается.

В какой степени AdBlue увеличивает стоимость эксплуатации автомобиля? Существует несовершенный метод расчета потребления. При среднем расходе дизельного топлива на 100 км используется до 5% AdBlue. Если автомобиль потребляет 6 литров дизельного топлива на 100 км, ему требуется максимум 0,3 литра AdBlue на 100 км или 3 литра на 1000 км. На практике расход может быть значительно ниже (это зависит от стиля вождения и условий).

Построение системы селективного каталитического восстановления SCR

Система селективной каталитической нейтрализации занимает мало места, увеличивает вес автомобиля и сложна в изготовлении.

Система SCR в легковом автомобиле является частью обычной выхлопной системы. Он устанавливается после сажевого фильтра DPF/FAP.

Основные элементы типичной системы SCR, используемой в легковых автомобилях, следующие

• Электронный контроллер с предварительно загруженным управляющим программным обеспечением, соединенный электрическими проводами с компьютером, управляющим работой двигателя, а также с датчиками. Он управляет всем процессом впрыскивания жидкости AdBlue в катализатор SCR. Кроме того, он предупреждает о недостаточном количестве жидкости в системе или о выходе из строя отдельных элементов.
• Первый датчик окислов азота установлен за фильтром частиц DPF / FAP.
• Датчик информирует контроллер SCR о том, сколько оксидов азота находится в потоке выхлопных газов. Это позволяет вам выбрать правильную дозу AdBlue.
• Датчик температуры дымовых газов — информирует контроллер о мгновенной температуре выхлопных газов.
• Дозирующий модуль с электронным управлением и инжектором — его задача — вводить дозы AdBlue, установленные контроллером, непосредственно в поток выхлопных газов.
• Инжектор может охлаждаться только жидкостью AdBlue, воздухом или жидкостью, в зависимости от используемого раствора.
• Смеситель, установленный в начале катализатора SCR — его задача — облегчить смешивание потока выхлопных газов с впрыскиваемой жидкостью AdBlue.
• Катализатор SCR представляет собой герметичную металлическую банку, в которой выхлопные газы (дымовые газы) смешиваются с впрыскиваемым AdBlue и проходят связанные с ними химические реакции.
• На некоторых автомобилях каталитический нейтрализатор SCR и сажевый фильтр могут находиться в одном длинном металлическом корпусе.
• Второй датчик азота — позволяет проверить, сколько окислов азота покинуло катализатор. Это позволяет регулировать дозу AdBlue, вводимую в катализатор.
• Насосный модуль, установленный в верхней части бака AdBlue отвечает за перекачку жидкости AdBlue из бака в инжектор. Его неотъемлемой частью является пластиковый мембранный насос (с приводом от электродвигателя), кроме того, устройство включает в себя воздушный датчик, датчик давления AdBlue, датчик температуры AdBlue, контроллер и реле.
• Нагреваемый резервуар с жидкостью AdBlue, наполнителем жидкости и сменным фильтром, предназначенный для удаления загрязнений из жидкости. Во многих автомобилях также есть электрический нагреватель, который предотвращает замерзание жидкости. В зависимости от используемой конструкции бак AdBlue может находиться под автомобилем или рядом с заправочной горловиной.

Как все это работает? Блок управления SCR получает от датчиков информацию о количестве оксидов азота в выхлопных газах, а также информацию о нагрузке двигателя. На основании этого он выбирает дозировку AdBlue, который впрыскивается в каталитический нейтрализатор SCR и распадается на аммиак и углекислый газ в потоке горячих выхлопных газов. Аммиак вступает в реакцию с вредными оксидами азота, которые удаляются из камер сгорания. В результате химической реакции они превращаются в безвредный азот и водяной пар. Они выбрасываются вместе с выхлопными газами.

Количество впрыскиваемого AdBlue определяется специальными алгоритмами в программном обеспечении ЭБУ.

Как управлять машиной с системой SCR? Как пополнить AdBlue?

Для защиты автомобиля от очень низких (ниже минус 11 градусов C) или очень высоких (выше 30 градусов C) температур жидкость должна храниться в подходящих условиях.

При доливке жидкости следите за тем, чтобы она не соприкасалась с кузовом или металлическими материалами.

AdBlue — затраты, заправка и хранение

Когда следует доливать жидкость AdBlue? На дисплее автомобиля появится сообщение о необходимости пополнения баланса. Вы должны сделать это сейчас? Нет, система информирует вас гораздо раньше, вы даже можете проехать до 1 000 км.

Состав жидкости

Несмотря на очевидную простоту использования мочевины для дизельного топлива, самостоятельно изготовить жидкость, используя в качестве основы органическое удобрение, не представляется возможным. Формула молекулы мочевины — (NH2)2CO. Это белые кристаллы без запаха, растворимые в воде и полярных растворителях (жидкий аммиак, метанол, хлороформ и т.д.).

Для европейского рынка жидкость производится под контролем Немецкой ассоциации автомобильной промышленности (VDA), которая выдает лицензии компаниям-производителям, некоторые из которых предлагают жидкость для очистки на внутреннем рынке.

В России доля подделок под марку AdBlue превышает 50%, поэтому при покупке мочевины для дизельного топлива российского производства следует ориентироваться на маркировку «Соответствует ISO 22241-2-2009».

Для чего нужна в дизельном двигателе

В современных автомобилях используются каталитические нейтрализаторы для нейтрализации продуктов сгорания топлива. Их соты сделаны из металла или керамики. Наиболее распространенные модификации имеют внутреннее покрытие из трех различных металлов: Родий, палладий и платина. Каждый из этих металлов вступает в реакцию с выхлопными газами и нейтрализует углеводороды и угарный газ при высоких температурах.

В результате образуется смесь углекислого газа, азота и воды. Однако в дизельном двигателе выхлопные газы также содержат большое количество сажи и оксидов азота. И если вы модернизируете выхлопную систему для удаления одного загрязняющего вещества, это имеет побочный эффект пропорционального увеличения содержания другого компонента. Этот процесс происходит при различных условиях работы приводной системы.

Для удаления сажи из выхлопных газов используется коллектор или сажевый фильтр. Поток проходит через мелкоячеистую часть, и сажа оседает на ее ребрах. Со временем эта сетка засоряется, и двигатель активирует частицы сажи, продлевая срок службы фильтра.

Несмотря на наличие дополнительных компонентов в выхлопной системе автомобиля, не все загрязняющие вещества полностью нейтрализуются. Это не снижает уровень выбросов двигателя автомобиля. Чтобы сделать автомобили более экологичными, для дизельных двигателей была разработана дополнительная система доочистки или нейтрализации выхлопных газов.

Нейтрализация SCR точно разработана для борьбы с закисью азота. Он входит в стандартную комплектацию всех дизельных автомобилей, соответствующих стандарту Евро-4 или выше. В дополнение к более чистым выхлопным газам, использование мочевины уменьшает образование частиц сажи в выхлопной системе.

Использование мочевины для очистки выхлопа

Ужесточение экологических норм и более строгие стандарты заставили производителей автомобилей разработать еще более сложные системы, которые сегодня используются во многих дизельных двигателях. Эти решения привели к сокращению выбросов оксидов азота.

Одной из наиболее широко используемых систем очистки является технология Bluetec. В этой системе используется несколько систем доочистки:

• сажевый фильтр;
• окислительный катализатор;
• жидкостная система для нейтрализации оксида азота;

Решение было разработано немецким автомобильным гигантом Mercedes-Benz и активно используется в различных моделях коммерческих и пассажирских дизельных автомобилей. Грузовики Bluetec имеют отдельный бак, заполненный активным реагентом AdBlue, представляющим собой раствор мочевины и воды (воды и аммиака). Специальное дозирующее устройство автоматически впрыскивает раствор мочевины в выхлопную систему дизельного автомобиля, где выхлопные газы и раствор мочевины для дизеля смешиваются.

После смешивания мочевины с выхлопными газами эта смесь поступает в нейтрализатор SCR (селективное каталитическое восстановление), который характеризуется тем, что работает по селективному принципу. Аммиак, содержащийся в мочевине дизельного топлива, вступает в реакцию с оксидами азота через слой каталитического восстановления в каталитическом конвертере и под воздействием высоких температур до 300 °C. В результате происходит разложение оксидов азота. В результате происходит разложение оксидов азота на азот и воду. В каталитическом нейтрализаторе сгорают и другие токсичные соединения. Аналогичный процесс используется в легковых автомобилях с упомянутой выше системой очистки.

Как выбрать

При выборе мочевины для дизельного двигателя 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 двигателей особое внимание следует обращать на имя производителя и сертификат 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 с каталитическими нейтрализаторами SRC вынуждены отключать систему очистки или использовать ее эмулятор. Основной причиной таких действий владельцев дизельных автомобилей является невозможность эффективного использования системы зимой — при температуре ниж е-11°C жидкий элемент замерзает. Поэтому целесообразность использования катализаторов SRC и жидкого AdBlue в российских условиях пока остается под большим вопросом.

Какой расход у жидкости AdBlue

В каждом автомобиле реагент расходуется с разной скоростью, в зависимости от двигателя, стиля вождения и условий. Например, при длительном стоянии в пробке или перевозке тяжелого груза расходуется больше AdBlue, чем при спокойной езде за городом.

Средний расход этой жидкости следующий:

• для легковых автомобилей – около 1 л на 1000-1200 километров пробега;
• для грузовых автомобилей – до 2 л на 100 километров пути.

Если уровень AdBlue в баке крайне низок, дизель может просто не завестись — электронные системы предупреждают двигатель о повышенном загрязнении. Однако, если двигатель все-таки запустился, компьютер ограничивает мощность двигателя. Если ваш автомобиль оснащен системой SCR, поэтому очень важно следить за количеством реагента. Для этого в бортовом компьютере современных автомобилей имеется специальный датчик.

СИСТЕМА SCR: ОПИСАНИЕ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ.

28 декабря 2012 г.

Система SCR служит для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах (EGR). SCR означает селективное каталитическое восстановление. При этой технологии химическая реакция регенерации (нейтрализации) выхлопных газов происходит избирательно. Это означает, что только оксиды азота в выхлопных газах подвергаются селективному снижению.

Оксиды азота — это общий термин для обозначения химических соединений азота и кислорода (например, NO, NO2…). Они образуются под воздействием высокого давления и высокой температуры во время сгорания топливной смеси в двигателе. Оксиды азота отвечают, в частности, за ущерб, наносимый лесам в результате «кислотных дождей» и образования смога.

Система SCR состоит из:

• 1 Бак мочевины
• 2 Управляющий модуль * (включает в себя блок управления, насос и фильтр)
• 3 Трубопровод мочевины
• 4 Подогрев бака мочевины
• 5 Форсунка впрыска мочевины **
• 6 Датчики температуры ОГ
• 7 Датчик 2NOx ***
• 8 Восстановительный катализатор ****
• 9 Дроссельная заслонка трубопровода подогрева
• 10 Пароотводящая трубка *****
• 11 Температурный датчик мочевины

Примечания:*Мочевинный насоспредставляет собой мембранный насос с приводом от бесщеточного двигателя постоянного тока. Он встроен в корпус блока управления и управляется им.

Функции насоса мочевины различаются в зависимости от положения клапана обратной связи.

При запуске двигателя и соблюдении условий, необходимых для работы системы нейтрализации SCR, насос подает мочевину из бака в форсунку мочевины под давлением около 5 бар.

Когда дизельный двигатель выключается, он перекачивает мочевину из линии подачи мочевины от форсунки обратно в бак.

Расчет количества мочевины для введения:

Количество мочевины, необходимое для впрыска, рассчитывается блоком управления и зависит от следующих факторов:

● режим работы двигателя,

процентное содержание оксидов азота в массовом потоке выхлопных газов.

Процентное содержание оксидов азота, поступающих в восстановительный каталитический нейтрализатор, рассчитывается блоком управления. Массовый расход отработавших газов соответствует массовому расходу во впускном тракте, определяемому массовым измерителем воздуха, и массе впрыснутого топлива.

**Банки с форсункамиВпрыск мочевины в поток выхлопных газов. Управление форсункой осуществляется блоком управления посредством амплитудно-модулированного сигнального импульса.

В форсунке мочевина находится под давлением, создаваемым насосом. В положении покоя игла сопла закрывает выходное отверстие под действием силы пружины. Для впрыска мочевины блок управления посылает управляющий сигнал на электромагнитную катушку инжектора. Это создает магнитное поле, которое притягивает якорь форсунки и иглу форсунки. Форсунка открывается, и мочевина впрыскивается. Если управляющий сигнал больше не подается на катушку соленоида, магнитное поле исчезает, и игла сопла закрывает отверстие под действием силы пружины.

***Датчик NOx 2вкручивается в выхлопную трубу непосредственно за каталитическим нейтрализатором. Это определяет процентное содержание оксидов азота в выхлопных газах, которое анализируется блоком управления датчика NOx.

****Редукционный каталитический нейтрализатор предназначенпредставляет собой ячеистый керамический элемент, покрытый медным цеолитом. Он предназначен для снижения содержания оксидов азота.

*****Система вентиляциипредназначен для выравнивания давления в резервуаре. При заправке мочевины необходимо следить за тем, чтобы в баке было достаточно свободного объема для набухания мочевины.

Принцип действия системы нейтрализации SCR

Катализатор восстановления (8) достигает своей рабочей температуры, когда он нагревается примерно до 200 °C. Блок управления (2) получает данные о температуре отработавших газов от датчика температуры (6), установленного перед катализатором восстановления (8). Раствор мочевины ADBLUE выкачивается из резервуара (1) (2) и направляется под давлением около 5 бар по обогреваемой линии (3) к форсунке мочевины (5).

По команде блока управления (2) форсунка мочевины (5) впрыскивает отмеренное количество мочевины в выхлопную трубу перед восстановительным каталитическим нейтрализатором (3), где она подхватывается потоком выхлопных газов и равномерно распределяется в выхлопных газах смесителем. На пути к восстановительному каталитическому конвертеру (8), так называемой секции гидролиза, мочевина разлагается на аммиак (NH3) и двуокись углерода (CO2). В восстановительном катализаторе аммиак (NH3) реагирует с оксидами азота (NOx) с образованием азота (N2) и воды (H2O). Производительность системы SCR определяется датчиком 2NOx (7).

Для того чтобы блок управления двигателем мог дать команду на впрыск мочевины, должны быть выполнены следующие условия:

● Катализатор восстановления достиг рабочей температуры около 200 °C.

Если температура окружающей среды низкая, необходимо иметь достаточное количество жидкой мочевины для впрыска.

Блок управления двигателем должен остановить впрыск мочевины при следующих условиях:

● Если объемный поток отработавших газов мал, например, на холостом ходу.

● Если температура отработавших газов падает слишком сильно и не достигается рабочая температура каталитического нейтрализатора регенерации.

Схематическое изображение системы SCR:

После запуска двигателя автомобиля блок управления получает допустимые сигналы от датчиков температуры:

* температура мочевины в норме (если она заморожена, то ее нагревают).

* температура выхлопных газов достигла 200 oC

Блок управления активирует насос мочевины и открывает инжектор при достижении необходимого давления.

Затем блок управления получает сигнал от датчика NOx 2 и увеличивает или уменьшает подачу мочевины в зависимости от содержания оксидов азота.

После выключения зажигания насос перекачивает всю мочевину из системы обратно в бак.

Примечания по системе SCR

За последние несколько лет мы тесно сотрудничали с механиками и инженерами, которые водили и ремонтировали автомобили, оснащенные SCR. Мы проанализировали причины отказов систем, а также причины, по которым автомобилям отказывают в гарантийном обслуживании. Мы проанализировали каждый случай и пришли к следующим выводам:

Помимо отказов по естественным причинам (поломки, износ), система обычно выходит из строя, когда мочевина в баке замерзает. Опишем этот процесс более подробно.

При температуре ниже минус 11 °C и при неработающем нагревателе мочевины состав в баке начинает замерзать. Большая часть растворенной мочевины выпадает в осадок, а оставшийся «сильно разбавленный» раствор замерзает. Вскоре после запуска двигателя автомобиля нагрев мочевины растапливает часть замерзшего «очень разбавленного» раствора, а большая часть нерастворенной мочевины остается в виде кристаллов на дне бака. Эксплуатация автомобиля с таким «разбавленным» раствором не приведет к немедленному повреждению системы SCR, но если ничего не предпринять, отказ системы практически гарантирован.

Принцип работы системы очистки дизельного выхлопа

Полная система доочистки выхлопных газов для дизельного двигателя включает каталитический нейтрализатор, сажевый фильтр и систему SCR. Принцип очистки — шаг за шагом:

1. Выхлопные газы попадают в каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр. Сажа фильтруется, частицы топлива выгорают, а окись углерода и углеводороды удаляются.
2. Форсунка используется для впрыска определенного количества AdBlue в соединение между сажевым фильтром и нейтрализатором SCR. Молекулы мочевины распадаются на аммиак и изоциановую кислоту.
3. Аммиак соединяется с оксидом азота, наиболее вредным компонентом отработанного дизельного топлива. Молекулы расщепляются, что приводит к образованию воды и азота. Безвредные выхлопные газы выбрасываются в атмосферу.

Состав мочевины для дизеля

Несмотря на кажущуюся простоту жидкости для дизельных двигателей, сделать собственную мочевину из органического удобрения невозможно. Формула молекулы мочевины (NH2) 2CO, в природе представляет собой белые кристаллы без запаха, растворимые в воде и полярных растворителях (жидкий аммиак, метанол, хлороформ и т.д.).

Для европейского рынка жидкость производится под контролем VDA (Немецкой ассоциации автомобильной промышленности), которая выдает лицензии компаниям-производителям, некоторые из которых поставляют жидкость на внутренний рынок.

В России процент подделок марки AdBlue составляет более 50%. Поэтому, покупая мочевину для дизельного двигателя, произведенного в России, обратите внимание на маркировку «соответствие ISO 22241-2-2009».

Плюсы и минусы

Преимущества использования мочевины очевидны — только с этим реагентом система очистки дизельных выхлопов SCR может быть полностью функциональной и соответствовать требованиям стандарта Евро-6.

Помимо защиты окружающей среды, преимущества обработки мочевиной заключаются в следующем:

• ее расход для легковых автомобилей составляет всего 100 г на 1000 км;
• система SCR интегрирована в современные дизельные автомобили;
• в некоторых странах налог на использование транспортного средства снижается, если установлена система очистки мочевиной, а риск наложения штрафа отсутствует.

К сожалению, у этой системы есть и недостатки:

• точка замерзания мочевины около -11 ° C;
• необходимость регулярной дозаправки;
• стоимость автомобиля увеличивается;
• большое количество поддельной жидкости Adblue;
• повышенные требования к качеству топлива;
• дорогостоящий ремонт компонентов системы.

Система очистки мочевины, установленная на дизельных автомобилях, по-прежнему является единственным способом снижения выбросов загрязняющих веществ. Трудности эксплуатации, высокая стоимость реагентов для грузовиков и низкое качество жидкого и дизельного топлива приводят к тому, что многие водители предпочитают отключить систему и установить эмульгаторы.

Однако важно знать, что мочевина по-прежнему является единственным реагентом для дизельного топлива, который предотвращает выделение в окружающую среду закиси азота, что может привести к раку.