Приложение на карбамид в дизелов двигател
Съдържание
Съвременните екологични разпоредби поставят строги ограничения върху стойностите на емисиите на замърсители в отработените газове на дизелов двигател. Това принуждава инженерите да търсят нови решения, за да отговорят на стандартите. Едно от тях е използването на урея за дизелово гориво в системата за последваща обработка на отработени газове SCR (селективна каталитична редукция). Двигателите на Daimler, които използват тази технология, се наричат Bluetec.
Какво представлява SCR системата
Екологичният протокол Евро 6 е в сила в 28 страни от ЕС от 2015 г. Според новия стандарт производителите на дизелови автомобили имат строги изисквания, тъй като дизеловите двигатели причиняват огромни щети на околната среда и човешкото здраве, отделяйки сажди и азотни оксиди в атмосферата.
Докато използването на трипътен каталитичен преобразувател е достатъчно за почистване на отработените газове на бензинов двигател, по-сложно устройство за неутрализиране на токсични съединения в отработените газове е необходимо за дизелов двигател. Ефективността на почистване на CO (въглероден окис), CH (въглеводороди) и частици сажди от отработените газове на дизелов двигател се увеличава при високи температури на горене, докато NOx, напротив, намалява. Решението на този проблем беше въвеждането на SCR катализатор в изпускателната система, който използва дизеловата урея като основа за разграждането на токсичните съединения на азотния оксид (NOx).
За да намалят вредните емисии, инженерите са разработили специална система за почистване на дизела - Bluetec. Комплексът се състои от три цялостни системи, всяка от които филтрира токсичните съединения и разгражда вредните химични съединения:
- Катализатор - неутрализира CO и CH.
- Филтър за твърди частици - улавя частиците сажди.
- SCR каталитичен конвертор - Намалява емисиите на NOx с урея.
Първата система за почистване е използвана при камиони и автомобили Mercedes-Benz. Днес много производители преобразуват своите превозни средства към нова система за почистване и използват урея в дизеловите двигатели, за да отговорят на строгите изисквания за контрол на околната среда.
Техническа урея AdBlue
Крайният продукт от метаболизма на бозайниците, уреята, е известен от XNUMX век. Диомидът на въглеродната киселина се синтезира от неорганични съединения и се използва широко в селското стопанство. В автомобилната индустрия, разтвор на техническа течност Adblue като активен агент при пречистване на токсични изгорели газове от азотни оксиди.
Adblue е 40% урея и 60% дестилирана вода. Съставът се впръсква в системата SCR в дюзата, през която преминават отработените газове. Възниква реакция на разлагане, при която азотният оксид се разпада на безвредни азотни и водни молекули.
Техническа урея за дизел - Adblue няма нищо общо с урея урея, която се използва в агропромишления сектор и във фармакологията.
Edblue в дизелов двигател
Системата за последваща обработка на течни отработени газове или SCR преобразувател е затворена система, през която преминават дизелови отработени газове без сажди. Течността Adblue се излива в самостоятелен резервоар и се инжектира в изпускателната тръба в премерена доза, преди да влезе в конвертора.
Смесеният газ постъпва в блока за неутрализация на SCR, където протича химическа реакция за разграждане на азотен оксид за сметка на амоняк в урея. В комбинация с азотния оксид молекулите на амоняка го разграждат на компоненти, които са безвредни за хората и околната среда.
След пълен цикъл на почистване в атмосферата се отделя минимално количество замърсители, параметърът на емисиите отговаря на протоколите Евро-5 и Евро-6.
Принципът на работа на системата за почистване на отработените газове на дизела
Пълната система за последваща обработка на дизелов двигател се състои от каталитичен конвертор, филтър за твърди частици и SCR система. Принципът на действие на почистването на етапи:
- Отработените газове влизат в катализатора и филтъра за твърди частици. Саждите се филтрират, горивните частици се изгарят, а въглеродният окис и въглеводородите се отстраняват.
- Инжекторът се използва за впръскване на определено количество AdBlue във връзката между дизеловия филтър за твърди частици и SCR каталитичния конвертор. Молекулите на уреята се разлагат на амоняк и изоцианова киселина.
- Амонякът се свързва с азотен оксид, най-вредният компонент на използваното дизелово гориво. Молекулите се разделят, което води до образуването на вода и азот. В атмосферата се отделят безвредни изгорели газове.
Състав на карбамид за дизел
Въпреки очевидната простота на течността за дизелов двигател, е невъзможно да се приготви сама урея с помощта на органичен тор. Формулата на молекулата на уреята (NH2) 2CO е физически бял кристал без мирис, разтворим във вода и полярни разтворители (течен амоняк, метанол, хлороформ и др.).
За европейския пазар течността се произвежда под надзора на VDA (Асоциация на немската автомобилна индустрия), която издава лицензи на производствени компании, някои от които доставят течност за вътрешния пазар.
В Русия фалшифицирането под марката AdBlue е повече от 50%. Така че, когато купувате карбамид за дизелов двигател, произведен в Русия, трябва да се ръководите от маркировката „Съответствие на ISO 22241-2-2009“.
Доводи за и против
Предимствата от използването на урея са очевидни - само с този реагент системата за обработка на отработените газове на SCR дизеловия двигател може да функционира напълно и да отговаря на изискванията на стандарта Евро 6.
В допълнение към защитата на околната среда, ползите от пречистването с урея включват следните точки:
- разходът му за автомобили е само 100 g на 1000 km;
- системата SCR е интегрирана в съвременните дизелови автомобили;
- в някои страни данъкът върху използването на превозното средство е намален, ако е инсталирана система за почистване с урея и няма риск от глоба.
За съжаление системата има и недостатъци:
- точката на замръзване на уреята е около -11 °C;
- необходимостта от редовно зареждане с гориво;
- цената на автомобила се увеличава;
- голямо количество фалшива течност Adblue;
- повишени изисквания към качеството на горивото;
- скъпи ремонти на компоненти на системата.
Интегрираната система за почистване на урея, вградена в дизелови превозни средства, остава единственият начин за намаляване на токсичните емисии. Трудностите при работа, високата цена на реагентите за камиони, лошото качество на течността и дизеловото гориво означават, че много шофьори избират да деактивират системата и да инсталират емулатори.
Важно е обаче да се разбере, че уреята остава единственият дизелов химикал, който предотвратява отделянето на азотен оксид в околната среда, което може да доведе до рак.
