С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Мочевина в дизельное топливо для чего

Мочевина в дизельное топливо для чего


Зачем добавлять мочевину в дизельное топливо?

Жидкость, для высвобождения выхлопных газов дизельных двигателей (DEF), называемый AdBlue представляет собой водный раствор мочевины, сделанный с 32,5% высокочистой мочевины (карбамида) и 67,5% деионизированной воды. Используемый в последних моделях новых дизельных двигателей автомобилей, играет роль, так называемого дожигателя выбросов топлива.

Оксид азота( NOx) является естественным побочным продуктом выхлопной системы и одной из основных причин загрязнения воздуха. Использование карбамида в дизельных выхлопных системах автомобилей, обусловлено благодаря способности данного химического вещества, преобразовывать большинство компонентов NOx, в безвредные азот и воду. Это использование мочевины, в дизельных транспортных средствах, обычно достигается путем введения тонкой струи мочевины в выхлопной катализатор, тем самым эффективно нейтрализовать значительный процент содержание вредных выбросов. Вводить в поток выхлопных газов с помощью дозирующей системы.

Как применять и сколько добавлять

Количество добавляемой жидкости зависит от конкретной системы , как правило составляет от 2-6% объема топливного потребления. Такая дозировка, обеспечивает длительные интервалы пополнения жидкости. Дизельные двигатели работают со смесью воздух-топливо для обеспечения полного сгорания сажи. Сжатие системы зажигания под воздействием температур и давления, намного выше, чем у бензиновых двигателей. Эти условия продуцируют высокие уровни окислов азота в выхлопных газах дизельного двигателя.

Для чего ее заливать?

Глобальная озабоченность по поводу растущего негативного воздействия выбросов NOx в окружающей среде, заставили многие страны ввести строгий контроль уровня высвобождаемого оксида азота и принять меры, касающиеся производства новых дизельных автомобилей.

Немецкая ассоциация автомобильной промышленности (VDA) обеспечивает стандарты качества в соответствии с ISO 22241 спецификаций. Так несколько ведущих производителей автомобилей включают впрыск мочевины в качестве стандартной функции в своих новых моделях дизельных двигателей. В настоящее время производители автомобилей утверждают, что была зафиксирована конверсия выбросов на 80% и более, при использовании мочевины в автомобилях с дизельным двигателем. 

Эти сокращения, безусловно, окажут положительное воздействие на окружающую среду, но к тому, же это может значительно увеличить стоимость обслуживания дизельного автомобиля.

Мочевина AdBlue

Принцип работы жидкости AdBlue в системе нейтрализации SCR

Для достижения современных норм по экологичности отработанных газов Euro-4, Euro-5 и Euro-6 мировые автопроизводители применяют для дизельных двигателей автомобилей систему нейтрализации отработанных газов SCR.

В России технология SCR используется относительно недавно и пока не получила широкого распространения. Тем не менее осуществление международных перевозок невозможно при несоблюдении требований Euro-4, Euro-5 и Euro-6, поэтому наличие системы SCR на грузовых автомобилях становится все более привычным явлением.

В качестве восстанавливающего реагента в этих системах используется водный раствор мочевины.

Для надежной эксплуатации автомобилей при низких температурах окружающего воздуха важно, чтобы температура замерзания реагента была минимальной. Как известно, она зависит от концентрации водного раствора мочевины.

Оптимальную (наименьшую) температуру замерзания имеет раствор, состоящий из 32,5 % мочевины и 67,5 % воды. Наиболее распространенным восстанавливающим реагентом для систем нейтрализации SCR является жидкость AdBlue, имеющая именно такую концентрацию.

Жидкое состояние мочевины AdBlue при температуре окружающего воздуха ниже -11° С поддерживается специальными подогревателями.

С помощью насоса раствор мочевины забирается из бака и подается через трубопровод к форсунке, которая впрыскивает мочевину в систему выпуска отработавших газов. Под действием высокой температуры на участке трубопровода от форсунки до восстановительного катализатора происходит реакция термолиза – мочевина разлагается на изоциановую кислоту и аммиак.

В результате дальнейшей реакции гидролиза получившаяся кислота взаимодействует с молекулами воды, образуя аммиак и углекислый газ.

В дальнейших реакциях в восстановительном катализаторе участвует аммиак. В процессе взаимодействия с ним оксиды азота (моноксид и диоксид) отдают молекулы кислорода. При этом образуются безвредные азот и вода.

Для протекания реакций необходимо строго определенное соотношение мочевины и оксидов азота, поэтому частота впрыска AdBlue и ее количество регулируется блоком управления двигателя.

Для длительной корректной работы системы нейтрализации крайне важна чистота восстанавливающего реагента. Любые загрязнения, несоблюдение пропорций раствора, наличие в нем примесей нарушают протекание химических реакций, делая нейтрализацию неполной. Кроме того, загрязнения вызывают забивание ячеек дорогостоящего катализатора, сокращая срок его службы.

Правила применения AdBlue

Восстанавливающий агент AdBlue применяется в качестве рабочей жидкости для дизельных двигателей грузовых автомобилей. Он является ключевым элементом технологии селективной каталитической нейтрализации (SCR), которая сегодня используется многими производителями большегрузной техники. Система SCR позволяет не только максимально снизить вредность отработанных газов и добиться экологичности выхлопа (соответствие нормам Евро-4 и Евро-5), но и сэкономить топливо за счет оптимизации работы двигателя.

Жидкость AdBlue заливается в специальный бак, расположенный рядом с двигателем. Объем бака составляет от 90 до 120 литров. Реагент расходуется очень экономно (4-6 % от потребления дизельного топлива), поэтому одного бака достаточно на 6-8 тыс. км пути. Во многом благодаря этим показателям технология SCR завоевала популярность среди автопроизводителей.

При работе с AdBlue необходимо четко следовать инструкциям по эксплуатации жидкости. Все емкости для хранения реагента должны быть чистыми и из рекомендованных материалов, так как попадание малейших примесей может нарушить правильный ход реакции. По этой же причине нельзя использовать для системы SCR обычную мочевину, разбавленную водой (даже в нужной пропорции). Для протекания реакции нейтрализации необходим предельно чистый реагент, изготовить который можно только в фабричных условиях. Самодельный или нелицензионный раствор мочевины создает в катализаторе известковый налет за счет большого количества примесей. Это приводит к выходу из строя всей системы SCR.

Во избежание попадания загрязнений жидкости запрещается использовать для розлива и заправки AdBlue обычные насосы, шланги, воронки, которые ранее контактировали с топливом, маслами, антифризами и другими жидкостями. Раствор мочевины, в котором имеется даже малое количество примесей, не только снижает эффективность системы избирательной нейтрализации SCR, но и способен в течение короткого времени полностью вывести ее из строя.

Можно ли использовать в системе SCR другие жидкости, кроме AdBlue?

Гарантию долгосрочной бесперебойной работы системы SCR дает только оригинальная жидкость AdBlue. Смесь обычной гранулированной мочевины (сельскохозяйственного удобрения) и водопроводной воды абсолютно не подходит для производства реагента, так как содержит большое количество примесей. Применение такого суррогата может привести к выходу катализатора из строя.

Для чего ограничивают мощность двигателя при неисправностях, связанных с AdBlue?

Известно, что чем выше КПД дизеля, тем выше концентрация токсичных окислов азота в выхлопных газах. Эта зависимость нелинейная, резко возрастающая при увеличении КПД, а значит и мощности. Путем ее искусственного ограничения при неработающей системе SCR концентрацию вредных веществ снижают до приемлемых значений.

Сколько мочевины расходуется в системе SCR?

Система управления автоматически подстраивает расход в зависимости от нагрузки и оборотов двигателя. В среднем расход AdBlue составляет около 3-4 % от расхода топлива, при этом не расходуется на холостых оборотах двигателя.

Как правильно хранить AdBlue?

Восстанавливающий агент AdBlue продается в фирменных непрозрачных канистрах. В них же он и хранится. Нельзя переливать жидкость в другую тару (особенно металлическую), так как ее компоненты могут вступить в химическую реакцию с различными веществами и материалами. Образовавшиеся при этом соли попадают в катализатор и нарушают его работу.

Оптимальная температура хранения AdBlue колеблется в пределах от 0 до -10 °С. Если температура опускается ниже -11 °С, жидкость замерзает. При этом после оттаивания свойства реагента полностью восстанавливаются.

Во избежание ухудшения качества реагента не рекомендуется хранить его при температурах свыше +35 °С.

Каков срок годности AdBlue?

Срок годности реагента зависит от температуры и других условий хранения и составляет от 6 до 36 месяцев. Длительное хранение при температуре выше +35 °С значительно сокращает срок службы.

Влияет ли система SCR на расход топлива?

За счет использования системы SCR автопроизводители добиваются не только чистоты выхлопных газов, но и экономии потребляемого топлива (3-5 %).

Мочевина особенности работы с Евро-4 и 5

20июн 2017

На данный момент доля выбросов, создаваемых автотранспортом, в общем загрязнении атмосферы доходит до 65%.

Разработанная в начале двухтысячных система SCR (от Selective Catalytic Reduction, «селективное каталитическое снижение (токсичности)»), в отличие от традиционных каталитических нейтрализаторов, предназначена для снижения содержания в отработанных газах одной конкретной группы веществ – оксидов азота (NOx). Сфера применения SCR (торговое название AdBlue) – современные дизельные двигатели, благодаря электронному впрыску топлива по остальным параметрам токсичности (углеводороды, моноксид углерода) значительно превосходящие бензиновые моторы. Единственным бичом дизеля остается либо сажа, либо, при увеличении полноты сгорания топлива, значительный рост концентрации оксидов азота в выхлопных газах.

В каталитическом нейтрализаторе SCR оксиды азота подвергаются реакции восстановления до чистого азота (N2) и воды (h3O). В реакции используется расходуемый реагент – водный раствор мочевины, который подается в катализатор из внешнего бака. Так как при замерзании мочевина практически не расширяется, бак изготавливается из пластика. Для поддержания работоспособности системы AdBlue при температуре ниже -11?С (точка замерзания реагента) в бак врезается змеевик, соединенный с системой охлаждения двигателя.

В зависимости от строгости эконорм расход раствора мочевины различается. Грузовики, рассчитанные на нормы Euro-4, в среднем расходуют AdBlue в соотношении 4% к топливу, ужесточение требований токсичности до Euro-5 увеличивает расход до 6%. В переводе на привычные величины это не так много: 1,5-2 литра на 100 км пробега, одной заправки 50-литрового бака AdBlue хватит на 2500-3000 километров. Для работы катализатора необходим его нагрев до температуры свыше 250?С. За ней следит специальный температурный датчик, по сигналу от которого включается впрыск раствора мочевины. Из-за особенностей рабочего цикла дизельные моторы очень слабо нагреваются на холостом ходу, поэтому AdBlue фактически работает только во время езды, отключаясь при длительных остановках.

Концентрация мочевины в растворе AdBlue – 32,6%. К расположенной перед катализатором форсунке он подается под давлением в 5 атмосфер, создаваемым специальным насосом. Для сохранения работоспособности системы на морозе все магистрали оснащаются подогревом. Количество впрыскиваемого раствора рассчитывается системой управления впрыском топлива согласно текущим условиям работы двигателя. Распыляемый форсункой раствор дополнительно перемешивается потоком выхлопных газов, благодаря чему в катализатор попадает практически однородная смесь.

На участке до сот катализатора происходит испарение воды, сопровождающееся термическим разложением воды и гидролизом. В первом случае происходит распад мочевины на аммиак и изоциановую кислоту, во втором – на углекислый газ и аммиак. Образовавшиеся при термолизе аммиак и изоциановая кислота также гидролизуются с образованием тех же аммиака и углекислоты. Именно этим обусловлено строго выдержанное соотношение мочевины к воде в растворе AdBlue.

В катализаторе происходит реакция аммиака с оксидами азота, приводящая к образованию чистого азота и воды. Эффективность катализатора оценивается по NOx-сенсору, датчику, функционально аналогичному нижнему лямбда-зонду на бензиновых двигателях.

Возможно ли отключение AdBlue?

Простое физическое отключение системы впрыска мочевины не принесет результата. Блок управления двигателем зафиксирует ошибку. Для сохранения экологических параметров двигатель будет переведен в аварийный режим, на ряде режимов заметно возрастет расход топлива (для уменьшения содержания NOx в выхлопе). Самостоятельная попытка смешения жидкости может обойтись достаточно дорого, если кустарная жидкость повредит насос, а эффективность ее будет в любом случае меньше по сравнению с оригинальной жидкостью AdBlue.

Более-менее эффективным способом отключения AdBlue является установка эмулятора – специального прибора, имитирующего сигналы, посылаемые на блок управления двигателем исправно работающей системой AdBlue. Также возможна имитация обмерзания системы. В обоих случаях система впрыска не воспринимает работу эмулятора как неисправность AdBlue, поэтому переход в аварийный режим не происходит.

Однако напоминание о неисправности на приборной панели с сохранением кода соответствующей ошибки в памяти блока может появиться: часть датчиков, не связанных с эмулятором, продолжит сообщать о несоответствующих данных. При плюсовой температуре окружающего воздуха сигнал о замерзании системы AdBlue явно будет подозрителен, аналогично и в случае имитации ее работоспособности, если двигатель оснащен дополнительными датчиками NOx. С учетом того, что все эти ухищрения с сомнительным результатом преследуют цель избавиться от не столь большого расхода мочевины (особенно если сравнить его с расходом топлива на том же пробеге), становится ясно, что практического смысла такой «даунгрейд» не имеет.

21.06.2017 Расход солярки снизит AdBlue

Производители грузовой техники (иностранные, а в скором времени и российские) обязаны выпускать машины с дизельными двигателями в соответствии с экостандартами «Евро-4» и «Евро-5».

21.06.2017 Отключение SCR системы

Без SCR ЕЗДИШЬ?! Чем грозит отключение мочевины, помимо того, что введут налоги повышенные и штрафы!

21.06.2017 «AUS 32 «AdBlue®»

Компания «Обнинскоргсинтез» – первая и крупнейшая в России компания, лицензированная VDA (лицензия № 0002199 от 8.03.2013) и обладающая правом выпускать жидкость «AdBlue®»

21.06.2017 В экспертизе журнала «За рулем»

Первое место присвоено жидкости AdBlue компании «Обнинскоргсинтез». Тест жидкостей AdBlue для дизельных автомобилей от ведущего автомобильного журнала «За рулем»

Назначение и использование мочевины для дизельного мотора

Дизельное топливо по своему составу является очень грязным, так как содержит много серы и других опасных для экологии элементов. Особенно остро эта проблема стоит в нашей стране, где качество солярки заметно отстает от стран Запада. Поскольку в Европе и других развитых странах мира приняты достаточно жесткие экологические стандарты для автотранспорта, автопроизводители вынуждены оснащать свои машины всё более чистыми с точки зрения экологии моторами. В дизельных двигателях Cummins одним из способов повышения экологичности является встроенная SCR-система и используемая в ней мочевина.

Дизельный мотор и проблемы экологии

Всё большее внимание общества и государства к экологической безопасности автотранспорта вынудило автопроизводителей искать пути сокращения количества вредных соединений в выхлопе их двигателей. На бензиновых моторах проблему частично удалось решить благодаря каталитическим нейтрализаторам, что не потребовало значительной переделки конструкции самого мотора и вспомогательного оборудования.

Установленный в систему выхлопа катализатор выделяет специальные активные вещества, вступающие в химическую реакцию с выхлопом. В ходе этой реакции вредные для экологии окисли азота, угарный газ и углеводород трансформируются в безопасный азот, воду и углекислый газ.

Однако проблема дизельных моторов состоит в том, что помимо указанных элементов их выхлоп также содержит много сажи и оксида азота, что связано как с отличиями в составе солярки и бензина, так и с особенностями работы самого дизельного двигателя.

Попытки избавиться от сажи в дизельном выхлопе неожиданно привели к существенному росту оксида азота в нем, тогда как борьба за снижение оксида азота повышала содержание сажи. Производители дизельных моторов оказались в патовой ситуации, когда уменьшение в выхлопе одного вида отравы неизбежно повышало содержание другого.

Выходом из пата стало использование сажевых фильтров-уловителей. Примечательно, что после того, как фильтр заполняется до отказа, в двигателе активируется процесс дожигания сажи, что восстанавливает работоспособность фильтра без вреда для экологии.

Что же касается оксида азота, то и для борьбы с ним тоже нашелся способ — SCR-система и ее активный элемент AdВlue, состоящий из растворенной в воде мочевины (по сути вода и аммиак). С помощью дозатора этот элемент впрыскивается в систему выхлопа и методом химического разложения разбивает оксид азота на собственно азот и воду.

Преимущества использования мочевины

Мочевина как химический элемент совершенно безвредна для экологии, а в выпускной системе автомобиля она еще и снижает вред от выхлопных газов. В результате получается, что двигатель производит довольно грязный выхлоп, но благодаря мочевине в окружающую среду попадают только нейтральные соединения.

Благодаря использованию мочевины автомобиль легко вписывается в жесткие экологические стандарты Европы, что позволяет свободно использовать машину для поездок в страны ЕС.

Хотя покупка реагента (мочевины) обойдется в определенную сумму (7-10 евро за 20-литровую канистру),большого убытка владелец автомобиля не понесет. Для легкового автомобиля или малотоннажного грузовика 1 литра этой жидкости хватит на 1 тысячу километров. У грузовиков расход, конечно, будет больше, но на фоне общих затрат на топливо стоимость мочевины практически незаметна.

Также к условным недостаткам следует отнести еще и то, что аппаратура очистки выхлопа требует периодического техобслуживания.

Поскольку в России экологические требования к автотранспорту мягче, чем в ЕС, отечественные владельцы машин с дизельными моторами обычно не заморачиваются не поддержание работоспособности SCR-системы. Но те, кто регулярно осуществляет коммерческие перевозки в ЕС, вынуждены следить за экологичностью своей машины и пользоваться мочевиной для этого.    

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости