Urea u dizelskim motorima: zašto, sastav, potrošnja, cijena, isključenje

Većina modernih automobilista, definirajući najpraktičniji automobil, obraća pažnju ne samo na snagu pogonske jedinice i udobnost koja se nudi u unutrašnjosti. Za mnoge je ekonomija prometa od velike važnosti. Međutim, stvarajući automobile s smanjenom potrošnjom goriva, proizvođači se više vode ekološkim standardima (manji ICE emitira manje štetnih tvari).

Pooštravanje ekoloških standarda natjeralo je inženjere da razvijaju nove sustave goriva, modificiraju postojeće pogonske sklopove i opremaju ih dodatnom opremom. Svi znaju da će, ako smanjite veličinu motora, izgubiti snagu. Iz tog su razloga u modernim motorima s unutarnjim izgaranjem malog obujma sve češći turbopunjači, kompresori, sve vrste sustava ubrizgavanja itd. Zahvaljujući tome, čak je i 1.0-litreni agregat posve sposoban za nadmetanje s 3.0-litrenim motorom rijetkog sportskog automobila.

Ako usporedimo benzinske i dizelske motore (opisana je razlika u takvim motorima u drugoj recenziji), tada će izmjene s istim volumenom, koje rade na teško gorivo, zasigurno potrošiti manje goriva. To je zbog činjenice da je bilo koji dizelski motor prema zadanim postavkama opremljen sustavom izravnog ubrizgavanja. Opisane su više pojedinosti o uređaju ove vrste motora здесь.

Međutim, dizel motori nisu tako jednostavni. Tijekom izgaranja dizelskog goriva emitira se više štetnih tvari, zbog čega vozila opremljena sličnim motorom zagađuju okoliš više nego analogni benzinu. Da bi automobil bio sigurniji u tom pogledu, ispušni sustav uključuje filtar za čestice и katalizator... Ti elementi uklanjaju i neutraliziraju ugljikovodike, ugljikove okside, čađu, sumporni dioksid i druge štetne tvari.

Tijekom godina pooštravali su se ekološki standardi, posebno za dizelske motore. Trenutno u mnogim zemljama postoji zabrana rada vozila koja ne udovoljavaju Euro-4 parametrima, a ponekad i viša. Kako dizelski motor ne bi izgubio važnost, inženjeri su jedinice (počevši s izmjenama Euro4 eko-standarda) opremili dodatnim sustavom za čišćenje ispušnih plinova. Zove se SCR.

Zajedno s tim, urea se koristi za dizel gorivo. Razmotrite zašto je ovo rješenje potrebno u automobilu, koji je princip rada takvog sustava za čišćenje, a također koje su njegove prednosti i nedostaci.

Što je urea za dizelski motor

Sama riječ urea znači tvar koja sadrži soli mokraćne kiseline - krajnji produkt metabolizma sisavaca. Aktivno se koristi u poljoprivredi, ali se u čistom obliku ne koristi u automobilskoj industriji.

Za dizelske motore koristi se posebna otopina koja se 40 posto sastoji od vodene otopine uree i 60 posto destilirane vode. Ova je tvar kemijski neutralizator koji reagira s ispušnim plinovima i pretvara štetne ugljikove okside, ugljikovodike i dušikove okside u inertni (neškodljivi) plin. Reakcija pretvara štetne ispušne plinove u ugljični dioksid, dušik i vodu. Ova se tekućina naziva i AdBlue za upotrebu u sustavu za obradu ispušnih plinova.

Najčešće se takav sustav koristi u gospodarskim vozilima. Kamion će imati dodatni spremnik čiji se otvor za punjenje nalazi u blizini rupe za punjenje gorivom. Kamion se ne napaja samo dizelskim gorivom, već se otopina uree mora uliti u zasebni spremnik (gotova tekućina koja se prodaje u limenkama). Potrošnja tvari ovisi o vrsti sustava za gorivo i o tome koliko učinkovito motor radi.

Obično je moderan automobil (usput rečeno, velik broj putničkih modela koji koriste teško gorivo također prima takav sustav neutralizacije) sposoban obrađivati ​​od dva do šest posto uree od ukupne potrošene količine goriva. S obzirom na činjenicu da ubrizgavanje kontrolira visoko precizna elektronika, a rad samog sustava izravnavaju NO senzori, morate puno rjeđe dodavati reagens u rezervoar nego što točite sam automobil. Uobičajeno je punjenje gorivom potrebno nakon oko 8 tisuća kilometara (ovisno o volumenu spremnika).

Tekućina za rad ispušnog sustava ne smije se miješati s dizel gorivom, jer nije sama po sebi zapaljiva. Također, velika količina vode i kemikalija brzo će onesposobiti visokotlačnu pumpu za gorivo (opisan je njezin rad здесь) i druge važne dijelove sustava za gorivo.

Čemu služi dizelski motor

U modernim automobilima katalizatori se koriste za neutraliziranje proizvoda izgaranja. Saće im je izrađeno od metala ili keramike. Najčešće modifikacije su interno obložene s tri vrste metala: rodijem, paladijom i platinom. Svaki od ovih metala reagira s ispušnim plinovima i neutralizira ugljikovodike i ugljični monoksid pod uvjetima visoke temperature.

Rezultat je smjesa ugljičnog dioksida, dušika i vode. Međutim, dizelski ispuh također sadrži visoku razinu čađe i dušikovog oksida. Štoviše, ako se ispušni sustav modernizira kako bi se uklonila jedna štetna tvar, to ima nuspojavu - sadržaj druge komponente proporcionalno se povećava. Taj se postupak opaža u različitim načinima rada pogonske jedinice.

Za uklanjanje čađe iz ispušnih plinova koristi se zamka ili filter čestica. Protok prolazi kroz male stanice dijela i čađa se taloži na njihovim rubovima. Vremenom se ovaj zaslon začepi i motor aktivira izgaranje naslaga, čime se produžuje vijek trajanja filtra.

Unatoč prisutnosti dodatnih elemenata u ispušnom sustavu automobila, sve štetne tvari nisu u potpunosti neutralizirane. Zbog toga se štetnost motora automobila ne smanjuje. Kako bi se poboljšala ekološka prihvatljivost transporta, razvijen je još jedan dodatni sustav za čišćenje ili neutralizaciju dizelskih ispušnih plinova.

SCR neutralizacija namijenjena je borbi protiv dušikovog oksida. Standardno se instalira u sva dizelska vozila koja udovoljavaju Euro 4 i novijim verzijama. Osim čistog ispuha, zahvaljujući upotrebi uree, ispušni sustav manje pati od naslaga ugljika.

Kako sustav funkcionira

Prisutnost sustava za neutralizaciju omogućuje prilagođavanje starog motora s unutarnjim izgaranjem suvremenim eko-standardima. Upotreba SCR-a moguća je u nekim automobilima kao dodatna oprema, ali za to je potrebno modernizirati ispušni sustav automobila. Sam sustav radi u tri faze.

Faze čišćenja otpadnih plinova

Kada gorivo gori u cilindru, na potezu ispuha mehanizam za distribuciju plina otvara ispušne ventile. Klip potiskuje proizvode izgaranja u ispušni razvodnik... Tada protok plina ulazi u filtar za čestice, u kojem se zadržava čađa. Ovo je prvi korak u čišćenju ispušnih plinova.

Struja, već očišćena od čađe, napušta filtar i usmjerava se na katalizator (neki modeli čađe kompatibilni su s katalizatorom u istom kućištu), gdje će se ispušni plinovi neutralizirati. U ovoj fazi, dok vrući plin ne uđe u neutralizator, otopina uree se raspršuje u cijev.

1. LEDENO; 2. Upravljačka jedinica; 3. Spremnik reagensa; 4.DPF filter; 5. Djelomično očišćeni ispuh; 6. Injekcija uree; 7. SCR katalizator.

Budući da je mlaz još uvijek vrlo vruć, tekućina odmah isparava i amonijak se oslobađa iz tvari. Djelovanje visoke temperature također stvara izocijansku kiselinu. U ovom trenutku amonijak reagira s dušikovim oksidom. Ovaj postupak neutralizira ovaj štetni plin i stvara dušik i vodu.

Treći stupanj odvija se u samom katalizatoru. Neutralizira ostale otrovne tvari. Tada protok ide prema prigušivaču i ispušta se u okoliš.

Ovisno o vrsti motora i ispušnog sustava, neutralizacija će slijediti sličan princip, ali sama instalacija može izgledati drugačije.

Tekući sastav

Neki vozači imaju pitanje: ako je urea proizvod vitalne aktivnosti životinjskog svijeta, je li moguće samostalno napraviti takvu tekućinu? U teoriji je to moguće, ali proizvođači to ne preporučuju. Otopina domaće uree neće udovoljavati zahtjevima kakvoće za upotrebu u strojevima.

Postoji nekoliko razloga za to:

1. Urea, koja je često uključena u mnoga mineralna gnojiva, može se smatrati alternativom za stvaranje rješenja. Ali ne možete otići do najbliže poljoprivredne trgovine da biste je kupili. Razlog je taj što se granule gnojiva tretiraju posebnom tvari koja sprječava da se rasuti materijal slijepi. Ovaj kemijski reagens štetan je za elemente sustava pročišćavanja proizvoda izgaranja. Ako pripremite otopinu na bazi ovog mineralnog gnojiva, instalacija će vrlo brzo propasti. Nijedan sustav za filtriranje nije u stanju filtrirati ovu štetnu tvar.
2. Proizvodnja mineralnih gnojiva povezana je s upotrebom biureta (konačna masa ovog reagensa može sadržavati oko 1.6 posto). Prisutnost ove tvari znatno će skratiti životni vijek katalizatora. Iz tog razloga, u proizvodnji AdBluea, u konačnici u njegov sastav može biti uključen samo mali dio biureta (ne više od 0.3 posto ukupnog volumena).
3. Sama otopina stvara se na osnovi demineralizirane vode (mineralne soli začepljuju saće katalizatora, što ga brzo izbacuje iz djelovanja). Iako je cijena ove tekućine niska, ako se cijeni dodaju cijena mineralnog gnojiva i vrijeme utrošeno na izradu otopine, trošak gotovog proizvoda neće se puno razlikovati od industrijskog analoga. Uz to, reagens pripremljen kod kuće štetan je za automobil.

Još jedno često pitanje u vezi s korištenjem uree za dizel motore - može li se razrijediti vodom radi ekonomičnosti? Nitko to neće zabraniti, ali uštede se ne mogu postići na ovaj način. Razlog je taj što je sustav za naknadnu obradu ispušnih plinova opremljen s dva senzora konfigurirana za određivanje koncentracije NO u proizvodima izgaranja.

Jedan je senzor postavljen ispred katalizatora, a drugi na njegovom izlazu. Prvi određuje količinu dušikovog dioksida u ispušnim plinovima i aktivira sustav neutralizacije. Drugi senzor određuje koliko učinkovito ide proces. Ako koncentracija štetne tvari u ispuhu premaši dopuštenu razinu (32.5 posto), to daje signal da je količina uree nedovoljna, a sustav povećava volumen tekućine. Kao rezultat razrijeđene otopine, više vode će otići, a više će se vode nakupiti u ispušnom sustavu (opisano je kako postupati s njom) odvojeno).

Sama po sebi, urea izgleda poput kristala soli koji nemaju mirisa. Mogu se otopiti u polarnom otapalu kao što su amonijak, metanol, kloroform itd. Najsigurnija metoda za ljudsko zdravlje je otapanje u destiliranoj vodi (minerali koji su dio obične vode stvarat će naslage na saću katalizatora).

Zbog upotrebe kemikalija u pripremi otopine, razvoj ureje provodi se pod nadzorom ili uz odobrenje Udruženja automobilske industrije (VDA).

Prednosti i nedostaci

Najvažnija prednost korištenja uree u dizelskim motorima je potpunije uklanjanje otrovnih tvari koje se oslobađaju tijekom izgaranja dizelskog goriva. Ova tekućina omogućuje vozilu da udovoljava ekološkim standardima do Euro6 (na to utječu karakteristike same jedinice i njezino tehničko stanje).

Nijedna tehnička komponenta motora se ne mijenja, pa su sve prednosti korištenja uree povezane samo sa štetnošću emisija i posljedicama koje iz toga proizlaze. Primjerice, prilikom prelaska europske granice vlasnik vozila neće morati platiti težak porez ili novčanu kaznu ako sustav u toj zemlji prestane raditi.

Točenje goriva je rijetko. Prosječna potrošnja je oko 100 ml. na 100 kilometara. Međutim, ovo je pokazatelj za osobni automobil. Kanister od 20 litara obično je dovoljan za 20 tisuća km. Što se tiče kamiona, prosječna potrošnja uree u njemu je oko 1.5 litre na 100 km. Ovisi o volumen motora.

Tvar se može uliti izravno u spremnik koji se nalazi u motornom prostoru ili u poseban vrat smješten u blizini rupe za punjenje spremnika za gorivo.

Unatoč očitim prednostima inovacijskog sustava, on ima velik broj nedostataka. Razmotrimo ih kako bismo lakše odredili da li ćemo koristiti ovu neutralizaciju ili ne:

• Ako komponenta sustava zakaže, popravak će biti skup;
• Za učinkovitu neutralizaciju potrebno je koristiti visokokvalitetno gorivo (dizelsko gorivo s malo sumpora);
• Najveći nedostatak nije povezan sa samim sustavom, već s velikim brojem krivotvorenih tekućina na CIS tržištu (gotovo polovica prodane robe je krivotvorena);
• Prisutnost sustava za neutralizaciju čini vozilo skupljim;
• Pored punjenja dizelskim gorivom, morate nadzirati opskrbu AdBlue-om;
• Rad uree komplicira činjenica da se pri jakom mrazu (-11 stupnjeva) smrzava. Iz tog se razloga tekuće grijanje koristi u mnogim modifikacijama;
• Tekućina je reaktivna i može doći do opeklina ili iritacije ako dođe u kontakt s rukama. Ako je nezaštićena ruka u kontaktu s tvari, što je često slučaj kod punjenja goriva iz velikog spremnika, tekućina se mora temeljito oprati;
• Na teritoriju ZND-a postoji vrlo malo benzinskih postaja, gdje, ako je potrebno, možete napuniti dodatnu količinu visokokvalitetne uree. Iz tog razloga morate kupiti tekućinu s marginom i nositi je sa sobom ako planirate dugo putovanje;
• Tekućina sadrži amonijak, koji isparavanjem šteti ljudskom dišnom traktu.

S obzirom na toliki broj nedostataka, mnogi vozači odluče isključiti ovaj sustav.

Kako onemogućiti

Postoji nekoliko načina za deaktiviranje neutralizacije ispušnih plinova dizela:

1. Zamrznite sustav. Prije upotrebe ove metode, morate biti sigurni da SCR nema pogrešaka u elektronici. Linija je redizajnirana tako da je elektronika tumači kao da je urea smrznuta. U tom slučaju, upravljačka jedinica ne aktivira pumpu dok se sustav "ne zamrzne". Ova je metoda prikladna za uređaje koji ne omogućuju zagrijavanje reagensa.
2. Isključivanje softvera. U tom slučaju upravljačka jedinica bljeska ili se izvršavaju neke prilagodbe u radu elektroničkog sustava.
3. Instaliranje emulatora. U tom je slučaju SCR odspojen od električnog kruga, a kako upravljačka jedinica ne bi ispravila pogrešku, umjesto toga priključuje se poseban digitalni emulator koji šalje signal da sustav ispravno radi. To ne mijenja snagu motora.

Prije nastavka isključivanja neutralizacije, važno je konzultirati se sa stručnjakom, jer svaki pojedinačni slučaj može imati svoje nijanse. Međutim, prema autoru ove recenzije, zašto kupiti skupocjeni automobil kako biste u njemu nešto isključili, a zatim platiti novac za skupe popravke zbog takve intervencije?

Uz to, nudimo kratki video pregled rada jedne od sorti SCR sustava:

SCR sustav, kako funkcionira AdBlue

Pitanja i odgovori:

Čemu služi urea za dizel motor? Riječ je o tvari koja se dodaje za uklanjanje štetnih plinova u ispušnim plinovima dizelskog motora. Ovaj sustav mora biti usklađen s eko standardom Euro4 - Euro6.

Kako urea djeluje na dizel? U procesu zagrijavanja i kemijske reakcije urea amonijak reagira s dušikovim oksidom (najštetnijim plinom u izgorjelom dizelskom gorivu), što rezultira stvaranjem dušika i vode.