Интернет-журнал дачника. Сад и огород своими руками

Новые дизельные моторы: зачем им мочевина? Мочевина в дизельных двигателях: зачем, состав, расход, цена, отключение.

Д рузья! Вот уже на протяжении многих лет мы тесно связаны с грузовой техникой, и готовы оказать Вам помощь не только в вопросе Чип-тюнинга, но и в других вопросах связанных с эксплуатацией и ремонтом Вашего грузового автомобиля.

Консультации

1 По устранению неисправностей, по вопросам эксплуатации, советы по устранению неисправности в пути, помощь в выборе автомобиля.

Содействие

2 в решении спорных ситуаций с сервисами, в составлении смет на ремонт агрегатов, в составлении смет на ремонт аварийных автомобилей.

Услуги

3 Ремонт электрооборудования, Диагностика автомобиля, Отключение мочевины, Чип-тюнинг.

Система доочистки отработавших газов (EATS)

Общие сведения

Для обеспечения соответствия нормативным требованиям по выбросам вредных веществ применяется технология SCR (Selective Catalytic Reduction – избирательная каталитическая нейтрализация).

Дизельные двигатели с более эффективным сгоранием топлива, в сочетании с очисткой отработавших газов обеспечивают значительное сокращение выброса окислов азота и твердых частиц.

Технология SCR основывается на очистке отработавших газов за счет добавления раствора AdBlue. Данный раствор впрыскивается в отработавшие газы перед их прохождением через каталитический нейтрализатор. Эта добавка вызывает распад окислов азота на газообразный азот и водяной пар – естественные природные субстанции.

Проведенное усовершенствование дизельных двигателей позволило дополнительно повысить эффективность сгорания топлива. Электронный блок управления двигателя производит расчет оптимального количества впрыскиваемого раствора AdBlue в зависимости от текущей нагрузки и оборотов двигателя.

Новые требования ЕС по выбросам вредных веществ включают радикальное сокращение в отработавших газах содержания твердых частиц (PM) и окислов азота (NOx).

Принцип технического решения

Основные компоненты системы SCR (AdBlue)

Очистка отработавших газов по технологии SCR выполняется простой системой, состоящей из небольшого числа компонентов:



  • бак AdBlue (1),
  • насосный блок (2),
  • блок дозировки (3)
  • глушитель (4) со встроенным каталитическим нейтрализатором SCR.

Раствор AdBlue в распыленном виде впрыскивается в отработавшие газы перед их поступлением в каталитический нейтрализатор (5). Управление тонкой регулировкой впрыска осуществляет система EMS(система управления двигателем), обеспечивающая оптимальное сокращение выбросов при любых режимах работы.



Под воздействием высокой температуры в системе выпуска раствор AdBlue распадается на аммиак и углекислоту. Активным элементом является аммиак – самый важный компонент химического процесса, протекающего в каталитическом нейтрализаторе, где окислы азота (NOx) превращаются в безвредную смесь азота и водяного пара. Химическая реакция протекает при температурах свыше 200 °C.

Модификации

Предлагаются две модификации системы SCR:

  • С электрическим клапаном регулировки охлаждения – более ранняя модификация
  • Без электрического клапана регулировки охлаждения – более поздняя модификация

Общие сведения – система с электрическим клапаном регулировки охлаждения

Принципиальная схема – система с электрическим клапаном регулировки охлаждения



На рисунке представлены основные компоненты системы очистки и соединения относящихся к ней трубопроводов.

  • 1. Бак AdBlue
  • 2. Датчик уровня в баке AdBlue
  • 3. Датчик температуры в баке AdBlue
  • 4. Насос подачи раствора AdBlue
  • 5. Фильтр раствора AdBlue
  • 6. Датчик давления раствора AdBlue
  • 7. Датчик температуры раствора AdBlue
  • 8. Блок управления MID233 системой дозировки AdBlue
  • 9. Фильтр
  • 10. Гидрораспределитель
  • 11. Электрический клапан регулировки охлаждения
  • 12. Обратный клапан
  • 13. Блок дозировки
  • 14. Датчик температуры отработавших газов
  • 15. Каталитический нейтрализатор
  • 16. Датчик окислов азота NOx (используется только для OBD - бортовой диагностики)

Управление всей системой SCR осуществляет блок управления двигателем MID128 (EECU - электронный блок управления двигателем), который обменивается данными через отдельный блок управления MID233 с системой дозировки AdBlue.

Нормальная работа – система с электрическим клапаном регулировки охлаждения

Блок управления (8) получает сигнал с датчика уровня AdBlue в баке (2) о том, что уровень раствора AdBlue превышает установленный минимальный предел. Блок управления активирует гидрораспределитель (10) и запускает насос (4), откачивающий раствор AdBlue из бака (1) через фильтр (9) и гидрораспределитель (10). Затем насос прокачивает раствор AdBlue через гидрораспределитель к фильтру AdBlue (5) и далее к блоку дозировки (13) на глушителе.

При соответствии определенным критериям (например, датчик давления (6) измеряет рабочее давление в системе дозировки AdBlue и его величина достигает примерно 5 бар) блок управления двигателем передает сигнал, указывающий количество AdBlue, на блок управления (8), который открывает дозирующий клапан (13). Раствор AdBlue впрыскивается в выхлопную трубу перед глушителем со встроенным каталитическим нейтрализатором SCR (15). Одновременно с этим открывается распределительный клапан охлаждающейжидкости (11) и избыток раствора AdBlue сливается обратно в бак.

Под воздействием высокой температуры отработавших газов AdBlue распадается, а в каталитическом нейтрализаторе протекает химическая реакция, в результате которой газы превращаются в безвредный азот и воду. Датчик окислов азота NOx (16) измеряет содержание окислов азота (NOx) в отработавших газах. Если допустимый уровень токсичности не обеспечивается, на приборной панели загорается сигнальная лампа и вблоке управления двигателем регистрируется код неисправности.

Датчик температуры отработавших газов (14) служит для измерения температуры отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе с целью обеспечения подачи надлежащего количества раствора AdBlue в отработавшие газы.

Поскольку раствор AdBlue чувствителен к температуре, бак AdBlue подогревается посредством нагревательного контура, в котором циркулирует охлаждающая жидкость. Подающие и возвратные шланги на баке подогреваются электрически, а вокруг соединителей шлангов имеется дополнительная теплоизоляция. Датчик температуры (3) непрерывно контролирует температуру раствора AdBlue и выдает сигнал на блок управления (8), если температура падает ниже 10°C. При этом блок управления активизирует электромагнитный клапан, который открывается и пропускает горячую охлаждающую жидкость с двигателя в контур подогрева бака AdBlue. Когда температура циркулирующего раствора AdBlue достигает 15°C, датчик температуры (3) выдает сигнал на блок управления (8), который закрывает электромагнитный клапан и отключает подогрев.

Если система обнаруживает неисправность, влияющую на впрыск, то загорается сигнальная лампа (OBD) и в памяти электронного блока управления двигателем сохраняется код неисправности.

Если данная неисправность вызывает прекращение циркуляции раствора AdBlue, загорается также сигнальная лампа CHECK

и появляется следующая надпись:"Дальнейшее движение приведет к поврежд. системы SCR"

Низкий уровень раствора в баке – система с электрическим клапаном регулировки охлаждения



Если во время нормального режима работы уровень раствора AdBlue падает ниже минимального уровня в баке, появляется условный знак, предупреждающий водителя о необходимости долить раствор AdBlue.

"Залейте AdBlue"

Если раствор AdBlue не добавлен, то датчик уровня (2), находящийся в баке, посылает сигнал на закрытие дозирующего клапана (13). Впрыск раствора AdBlue в выпускную трубу прекращается.

Распределительный клапан охлаждения (11) открывается и оставшийся в баке раствор AdBlue начинает циркулировать и охлаждать дозирующий клапан. На приборной панели загорается сигнальная лампа (символ OBD)

и предупреждающая надпись указывает на то, что бак AdBlue пуст.

"Бак с AdBlue пуст"

Код неисправности сохраняется в памяти электронного блока управления двигателем. При доливке раствора AdBlue лампа OBD гаснет и сообщение о неисправности пропадает, но код неисправности сохраняется и доступен для считывания диагностическим прибором.

Коды неисправностей связанные с AdBlue!

В случае регистрации новых кодов неисправностей системы контроля за снижением содержания NOx (когда коды становятся активными)они хранятся в течение 400 дней и не удаляются даже после устранения неисправностей и перехода кодов неисправностей в неактивное состояние. При регистрации неудаляемого кода неисправности вычисляется промежуток времени работы двигателя, в течение которого этот код неисправности был активным. Таким образом становится доступной информация о продолжительности работы двигателя с неисправной системой доочистки отработавших газов.

Неудаляемые коды неисправностей регистрируются только косвенным образом – с помощью кодов неисправностей, связанных с уровнем выбросов.

Пример: Если расход карбамида AdBlue слишком низкий, регистрируется код неисправности PSID 91 Расход AdBlue, связанной с уровнем выбросов (код FMI 1: слабое изменение уровня карбамида в баке). Когда регистрируется (активируется) код неисправности PSID 91, активируется неудаляемый код неисправности PSID 41 (FMI 14) Слишком низкий расход AdBlue.

Снижение оборотов (уменьшение мощности)

Нововведение в системе контроля за снижением содержания NOx состоит в том, что при достижении определенных пределов или возникновении определенных неисправностей в системе доочистки отработавших газов обороты двигателя снижаются на 40% (для некоторых вариантов на 25%). Прежде чем происходит снижение оборотов, загораются контрольные и сигнальные лампы, а на дисплее приборной панели появляется сообщение о снижении оборотов. Снижение оборотов вступает в силу при первой остановке автомобиля (когда двигатель по-прежнему работает) после возникновения неисправности, например на следующей остановке перед красным светом светофора. После устранения причины снижения оборотов функция снижения отключается в следующий раз, когда двигатель работает на холостых оборотах.

Снижение оборотов двигателя происходит в следующих случаях:

  • Содержание NOx превышает 7 г/кВт-ч.
  • Бак AdBlue пуст.
  • Система не может контролировать содержание NOx в течение 50 часов работы двигателя.

Неудаляемые коды неисправностей

Код неисправности Компонент/функция Неудаляемый Снижение оборотов
(уменьшение мощности)
MID 128 PSID 40 FMI 14 Несоответствующее качество реагента 400 дней Нет
MID 128 PSID 41 FMI 14 Расход реагента 400 дней Нет
MID 128 PSID 42 FMI 14 Прерывание функции дозирования 400 дней На следующей остановке
MID 128 PSID 45 FMI 0 400 дней На следующей остановке
MID 128 PSID 45 FMI 14 Высокое содержание NOx – первопричина неизвестна 400 дней Нет
MID 128 PSID 46 FMI 2 Неисправность индикации NOx 400 дней Через 36 часов
MID 128 PSID 46 FMI 14 Неисправность индикации NOx Неудаляемый только пока данный код неисправности остается активным Через 36 часов
MID 128 PSID 115 FMI 1 Бак реагента пуст 400 дней На следующей остановке

Коды неисправностей, связанных с уровнем выбросов

Код неисправности Компонент/функция FMI Регистрируется неудаляемый код неисправности
MID 128 PID 108 Атмосферное давление 2, 3, 4 PSID 46
MID 128 PID 171 Температура наружного воздуха 9 PSID 46
MID 128 PPID 270 Содержание NOx после каталитических нейтрализаторов SCR 2, 3, 5, 9, 12, 13, 14 PSID 46
MID 128 PPID 273 Давление AdBlue 1, 2, 4, 5, 7, 13, 14 PSID 42
MID 128 PPID 274 Температура в баке AdBlue 0, 1, 4, 5 PSID 42
MID 128 PPID 275 Температура фильтра AdBlue 0, 1, 2 PSID 42
MID 128 PPID 278 Уровень AdBlue 1, 3, 5, 13, 14 PSID 115, PSID 42
MID 128 PPID 385 Блок управления системой дозирования AdBlue, напряжение сигнала 3, 4, 14 PSID 42
MID 128 PSID 77 Блок управления системой дозирования AdBlue, EEPROM 12 PSID 42
MID 128 PSID 87 Обороты электродвигателя насоса AdBlue 0, 1, 10 PSID 42
MID 128 PSID 89 Дозирующий клапан AdBlue 3, 4, 5, 7, 10 PSID 42
MID 128 PSID 90 Функционирование системы SCR 1, 11, 14 PSID 40, PSID 45
MID 128 PSID 91 Расход AdBlue 1 PSID 41
MID 128 PSID 101 Регулирующий клапан охлаждения AdBlue 3, 4, 7 PSID 42
MID 128 PSID 105 Клапан регулирования расхода AdBlue 3, 4, 5, 7 PSID 42
MID 128 PSID 106 Каталитический нейтрализатор 12 PSID 40
MID 233 PSID 229 Канал связи SAE J1939 9 PSID 42

Нормальное отключение – система с электрическим клапаном регулировки охлаждения

Впрыск AdBlue приостановлен



При выключении двигателя электропитание отключается. Насос подачи AdBlue останавливается и давление в системе подачи AdBlue падает. Блок управления (8) закрывает управляющий клапан охлаждения (11), открывает обратный клапан (12) и закрывает дозирующий клапан (13). Блок управления обесточивает гидрораспределитель (10), который под действием усилия пружины переключается на переток.

Затем блок управления запускает насос, который опорожняет систему подачи AdBlue (систему дозировки, возвратный трубопровод, напорный трубопровод и фильтр) и закачивает раствор AdBlue обратно в бак. После завершения опорожнения системы датчик давления (6) посылает сигнал об этом на блок управления.

Кроме того, блок управления открывает на короткое время дозирующий клапан для опорожнения блока дозировки и оставшийся в форсунке раствор AdBlue сливается в глушитель. Этот слив (после выключения) выполняется полностью автоматически, а вся последовательность останова занимает около 90 секунд. В системе происходит слив раствора AdBlue и сброс давления.

Внимание: Небольшое количество раствора AdBlue может остаться в изгибах шлангов и т.п. Это необходимо учитывать при отсоединении шлангов.

Бак

Раствор AdBlue содержится в отдельном баке, расположенном рядом с топливным баком, если это возможно.



Бак раствора AdBlue изготавливается из нержавеющей стали или пластика и выпускается различного размера.



Примеры баков AdBlue из нержавеющей стали и пластика.

Как пластиковые, так и стальные баки оснащены вентиляционными отверстиями для выравнивания перепадов давления.

На пластиковом баке прежней конструкции в задней части устанавливался датчик уровня (1), а на баке новой конструкции – поплавок (2). Стальной бак снабжен комбинированным блоком с поплавком (2). В нижней части всех баков расположена сливная пробка, позволяющая при необходимости сливать раствор AdBlue, например при чистке, замене датчика уровня и после отключения мочевины и т.д. Всасывающая трубка бака снабжена сетчатым фильтром (3), предотвращающим циркуляцию частиц в системе и образование заторов. Этот фильтр следует проверять и чистить по мере необходимости.



Пример расположения бака AdBlue

Подогрев раствора AdBlue



Раствор AdBlue замерзает при температуре -11 °С и поэтому бак оборудован нагревательным контуром, по которому движется охлаждающая жидкость из двигателя. На раме рядом с баком расположен электромагнитный клапан, регулирующий расход охлаждающей жидкости. Кроме того, шланги между баком и насосным блоком оборудованы электроподогревом, а муфты шлангов – теплоизоляцией.



Бак раствора AdBlue из нержавеющей стали или пластика с нагревательным элементом.

Датчик температуры передает сигнал на блок управления, поэтому насос не запускается, пока раствор AdBlue не будет в жидком состоянии. Стандартная система может быть разморожена при температуре не ниже -40 °С.

Чтобы исключить повреждение из-за расширения, сопровождающего замерзание, после выключения зажигания производится опорожнение системы AdBlue.

Возвратный и всасывающий трубопровод соединяют бак AdBlue и насосный блок. Комбинированный датчик температуры и уровня в баке AdBlue подсоединен к блоку управления, а показания датчика уровня выводятся на приборной панели автомобиля.

Расход AdBlue изменяется в зависимости от условий движения. Если раствора в баке остается примерно 10 % от полезного объема, появляется текстовое сообщение о необходимости доливки. Бак считается пустым, если в нем остается около 5 литров раствора AdBlue. В этом случае в электронном блоке управления двигателем регистрируется код неисправности, а на приборной панели появляется сообщение, предупреждающее о пустом баке.

Опустошение бака AdBlue во время езды не приводит к повреждению системы SCR или двигателя, так как остаток раствора AdBlue, циркулирующий в системе, обеспечивает её охлаждение. Однако при закрытом дозирующем клапане и прекращении очистки отработавших газов возрастает выброс вредных веществ с отработавшими газами.

Заливка раствора AdBlue

Во избежание ошибочной заливки в бак AdBlue других жидкостей, конструкция горловины и наливного патрубка не допускают использование заправочного оборудования, не предназначенного для AdBlue.



Внимание: Чтобы не перепутать топливный бак и бак AdBlue, последний снабжен синей крышкой. На баке AdBlue также имеется специальная табличка AdBlue. Кроме того, крышки заправочной горловины для дизельного топлива и раствора AdBlue отличаются по размеру.

Наливной патрубок бака AdBlue снабжен магнитным кольцом (1). Это значит, что заправочная форсунка открывается только тогда, когда в баке обнаруживается магнитное кольцо. На некоторых баках заправочный патрубок снабжен сетчатым фильтром (2), предотвращающим циркуляцию частиц в системе и образование заторов. Этот фильтр следует проверять и чистить по мере необходимости.

Следите за тем, чтобы в случае, когда не используется стандартное заправочное оборудование, не залить раствор AdBlue в топливный бак. Это приведет к загрязнению топлива, попаданию раствора AdBlue в систему впрыска и камеры сгорания и может повлечь за собой повреждение двигателя.

При заливке раствора AdBlue непосредственно из открытой емкости соблюдайте осторожность, чтобы не пролить раствор AdBlue, поскольку он вызывает коррозию многих материалов.

Предупреждение!
Заливка в бак AdBlue дизельного топлива, воды, других жидкостей или раствора AdBlue, отличного от рекомендуемого раствора AdBlue (ISO 22241-1), выведет из строя систему очистки отработавших газов. Не запускайте двигатель, если вы залили в бак AdBlue какую-то другую жидкость!

Что такое жидкость AdBlue

В системе доочистки отработавших газов разрешается использовать только рекомендуемый раствор AdBlue, соответствующий стандарту ISO 22241–1 (ранее DIN-70070).

Предупреждение! Использование раствора AdBlue, не рекомендованного качества и стандарта, приведет к неустранимому повреждению системы доочистки отработавших газов. Кроме того, это негативно повлияет на мощность двигателя и приведет к повреждению его компонентов.

Раствор AdBlue содержит 32,5 % кристаллов карбамида и 67,5 % деионизированной воды. Он представляет собой прозрачную чистую жидкость с легким запахом аммиака. Эта жидкость негорючая и при нормальном обращении не опасна. Однако она обладает сильным коррозионным воздействием на металлы, особенно на медь и алюминий.

Внимание: При попадании на кожу раствор AdBlue может вызвать некоторое раздражение.

Каталитический нейтрализатор (катализатор) SCR



Отработавшие газы проходят через каталитический нейтрализатор SCR, встроенный в глушитель. Каталитический нейтрализатор представляет собой керамическую структуру с множеством мелких каналов, покрытых активным веществом. Распыленный (под давлением 5 Бар) раствор AdBlue впрыскивается в выхлопную трубу (под углом 30 градусов) перед глушителем и смешивается с горячими отработавшими газами. Под воздействием высокой температуры отработавших газов раствор AdBlue быстро распадается на аммиак и углекислоту. По мере прохождения отработавших газов через каталитический нейтрализатор SCR возрастает скорость реакции между аммиаком и окислами азота в отработавших газах, в результате на выходе получается безвредный азот и водяной пар.

В последней секции (доочистки) каталитического нейтрализатора имеется платиновое покрытие, выполняющее очистку от непрореагировавшего NH3 с целью предотвращения запаха аммиака в отработавших газах.

Каталитический нейтрализатор нельзя восстановить или заменить как отдельный компонент. При необходимости следует заменить глушитель в сборе. Компоненты, установленные снаружи, такие как датчик NOx, блок дозировки и датчик температуры, можно менять.

Шланги подачи AdBlue

Шланги подачи AdBlue имеют электроподогрев, для которого используется намотанная на них тонкая проволока. Поэтому, чтобы не повредить систему подогрева, необходимо обращаться со шлангами осторожно. Не скручивайте их и не перегибайте.

Правила обращения с раствором AdBlue

Если система остается в разобранном виде в течение длительного времени (несколько часов), то обеспечьте ее герметизацию, чтобы исключить кристаллизацию раствора AdBlue.

Очистка инструментов и одежды

Важно тщательно очищать инструменты и одежду от раствора AdBlue, чтобы предотвратить попадание жидкости или кристаллов на другие компоненты и исключить их повреждение.

Меры, принимаемые при разбрызгивании

  • В случае попадания на кожу – смыть большим количеством воды и снять загрязненную одежду.
  • В случае попадания в глаза – промыть в течение нескольких минут и, если потребуется, обратиться к врачу.
  • В случае попадания в дыхательные пути – выйти на свежий воздух и, если потребуется, обратиться к врачу.
  • Следите, чтобы раствор AdBlue не контактировал с другими химическими веществами. Раствор AdBlue не горюч. Под воздействием высокой температуры раствор AdBlue разлагается на аммиак и углекислый газ.
  • Раствор AdBlue обладает сильным коррозионным воздействием на некоторые металлы, включая медь и алюминий.
  • При попадании раствора AdBlue на автомобиль протрите это место и промойте водой. Из пролитого раствора AdBlue на поверхности автомобиля могут появляться белые кристаллы. Эти кристаллы следует смыть водой.
  • Внимание: Не сливайте пролитый раствор AdBlue в канализацию.

Выбор за Вами: произвести отключение мочевины и избежать проблем описанных выше или решать эти проблемы!

Поможем Отключить мочевину на:

  • Отключить мочевину на Volvo
  • Отключить мочевину на Renault
  • Отключить мочевину на Scania
  • Отключить мочевину на Iveco
  • Отключить мочевину на DAF
  • Отключить мочевину на MAN
  • Отключить мочевину на Mercedes
  • Отключить мочевину на Камаз с двигателем Mercedes, Cummins
  • Отключить мочевину на МАЗ с двигателем Mercedes

Зачем дизельным двигателям система Bluetec

К каким только ухищрениям не прибегают разработчики, дабы увеличить экологичность своих автомобилей. Мудрят с солнечными батареями, электрическими и гибридными приводами, шаманят с водородными технологиями. Из этих разработок многие просочились на конвейер, а некоторые так и остались доживать свой век, будучи воплощёнными только в опытных образцах. А, между прочим, технология Bluetec, которую Mercedes-Benz применяет на своих дизельных автомобилях, хоть и не является революционной, но зато чистит отработавшие газы как надо.

Эффективность этой системы ставить под сомнение грех. Посудите сами, благодаря её применению инженерам без изменения конструктива двигателей, соответствующих нормам Евро-3 , удалось с минимальными перенастройками топливной аппаратуры достичь уровня выбросов, которые по содержанию окислов азота с большим запасом укладываются в нормы Евро-5 и даже Евро-6 . Так как же устроено это чудо техники?


Корпус каталитического нейтрализатора выполнен из двойных стенок с жаропрочной оболочкой между ними. Внутри корпуса находятся керамические или металлические «соты», покрытые тонким слоем химически активного вещества - катализатором. В результате работы катализирующего вещества токсичные соединения CO, CH и NO x окисляются или восстанавливаются до углекислого газа СО 2 , азота N 2 и воды Н 2 О.

На многих современных машинах нынче трудятся трёхкомпонентные нейтрализаторы. Они относительно просты, не слишком дороги в производстве, обладают достаточной долговечностью и, надо сказать, весьма неплохо справляются со своей задачей. В таких катализаторах платина и палладий «воюют» с СО (угарный газ) и СН (углеводороды), а родий «борется» с NO (окислы азота). Если особо не вдаваться в подробности, то результатом работы «противогаза» является окисление или восстановление этих токсичных компонентов до углекислого газа СО 2 , азота N 2 и воды. И если на бензиновых двигателях со зловредной «троицей» научились бороться весьма эффективно, то при очистке выхлопа дизельных моторов химики столкнулись с кое-какими проблемами.

На многие модели автомобилей ставятся двух- или даже трёхкомпонентные нейтрализаторы. Они, как правило, состоят из нескольких секций с различными каталитическими веществами - платиной, родием, палладием.

Всё бы ничего, да только особенности смесеобразования в дизеле таковы, что при его работе выделяются не только перечисленные вредоносные компоненты, но и, плюс ко всему, большое количество сажи, которая, кстати, является «провокатором» роста раковых клеток. И это ещё не всё! Особенность дизельных «движков» такова, что если уменьшить долю сажи в выхлопе, содержание NO x , напротив, начнёт резко возрастать. И наоборот. Причём перевес в ту или иную сторону зависит не только от совершенства процесса смесеобразования, но и от режима работы.


«Соты» каталитического нейтрализатора.

Вот и получается, что для комплексной очистки дизельного выхлопа нужна куда более сложная система, состоящая из нескольких компонентов. И таких систем, надо сказать, было выпущено довольно много - с ними экспериментировали и Toyota, и Citroen, и Mitsubishi. Среди них есть весьма интересные экземпляры, но, к сожалению, по своей сложности они в большинстве случаев напоминают гидролизные установки нефтеперегонного завода. Они не только громоздки и тяжелы, но ещё и дороги до такой степени, что их использование в массовом производстве ставит под вопрос рентабельность.


Дизельные красавцы Аrtego, Actros и Axor выпускаются в различных вариантах и могут соответствовать как нормам Евро-4 , так и нормам Евро-5 .

Хотя, следует заметить, на сажу управу удалось найти относительно быстро и, главное, дёшево. Химики-инженеры создали специальные накопительные противосажевые фильтры, которые можно видеть сегодня на большом количестве современных дизелей. С СО и СН на этих моторах эффективно борются при помощи обычных окислительных катализаторов. А куда же девать NO x ? Ведь его количество при отдельных режимах работы дизеля может настолько увеличиться, что вписать его в нормы Евро-4 и, тем более, Евро-6 становится весьма проблематично.

13-метровый «междугородник» Mercedes-Benz Tourismo, который вышел в прошлом году, соответствует нормам Евро-4 .

Ответ дали специалисты компании Mercedes со своей технологией Bluetec. Именно эта система очистки выхлопа, которая среди себе подобных оказалась наиболее простой и удачной, позволила «вписать» дизельные двигатели в перспективные сверхжёсткие нормы токсичности по всем статьям, в том числе и относительно окислов азота. Однако не все знают, что под «вывеской» Bluetec на автомобилях Mercedes и Chrysler применяется не один, а три подвида системы, отличающиеся весьма сильно. Впрочем, давайте обо всём по порядку.


Схема работы системы очистки выхлопа Bluetec на грузовиках Actros.

Первой в серию DaimlerChrysler вывел автомобили с системой, которая предполагала впрыск в выпускной тракт искусственной мочевины AdВlue. Опытные образцы с мочевинной технологией Bluetec концерн выпустил на дороги в 2002 году. На протяжении нескольких месяцев испытатели гоняли машины по дорогам Европы и Америки, прежде чем поняли, что система дееспособна и может применяться на серийных автомобилях. Уже в начале 2005 года серийные дизельные грузовики концерна оснащались такими системами. Потом технология потихоньку перекочевала на автобусы. А не так давно к ним присоединились и легковушки, например, внедорожник Mercedes-Benz GL или Mercedes E 320 CDI Bluetec.


А это не что иное, как дозирующее устройство, которое контролирует подачу мочевины AdBlue в выхлопную трубу грузового Actros.

Грузовой вариант Bluetec наиболее простой и работает следующим образом: специальный активный реагент AdВlue, который представляет собой водный раствор мочевины (вода + аммиак), при помощи специального дозатора подаётся в выпускной тракт и перемешивается с выхлопными газами.


Mercedes для заправки ёмкостей автомобиля мочевиной оснастил собственные центры обслуживания и некоторые заправочные станции специальными колонками.

Далее эта «адская» смесь попадает в специальный нейтрализатор SCR (Selective Catalytic Reduction) избирательного действия. Здесь аммиак из AdBlue под влиянием катализирующих веществ при температуре около 250–300 °С вступает в химическую реакцию с окислами азота. В результате чего NO x «разбирается» на безобидные азот и воду. Естественно, здесь дожигаются и остальные вредные компоненты.

А вот вариант, устанавливаемый на внедорожник Vision GL 320 Bluetec, более навороченный. Работает эта версия так: практически сразу после выпускного коллектора отработавшие газы попадают в окислительный катализатор, который совмещён с противосажевым фильтром. Кстати, ничего особенного этот совмещённый «очиститель» собой не представляет - большинство современных дизельных моторов оснащается именно такими. В нём платина и палладий «борются» с СО и СН, а фильтр задерживает, а потом окисляет твёрдые частицы углерода, то есть сажи.

Vision GL 320 Bluetec (справа) показали во время Детройтского автосалона в 2006 году. Дизельная V-образная «шестёрка» CDI развивает 211 лошадей и 540 ньютон-метров крутящего момента. При этом уровень загрязняющих веществ мотора соответствует нормам Евро-4 . Трёхтонная махина с этим «движком» расходует в смешанном режиме 9,4 литра дизельного топлива на сто километров.

Расход искусственной мочевины не так велик, как может показаться сначала - всего около 0,1 литра на 100 километров. Следовательно, 20-литрового бака с AdBlue, вполне хватает на пробег более 20 тысяч километров. А это значит, что запас можно пополнять каждый раз при выполнении планового ТО. С грузовиками ситуация аналогичная, только жидкости на километр пути, конечно же, уходит несколько больше.


Прототип с длинным названием Bluetec Jeep Grand Cherokee Engineering Concept с трёхлитровым дизелем CRD был представлен Крайслером на Детройтском автошоу в прошлом году. Насчёт серийного производства таких автомобилей американская компания пока помалкивает.

Есть, разумеется, у «жидкостной» Bluetec и недостатки. И речь не только о цене - система крайне прихотлива к качеству топлива и способна нормально работать только на солярке с минимальным содержанием серы. Кроме того, такая система доставляет лишние хлопоты при обслуживании. Есть и ещё одна трудность - раствор AdВlue замерзает уже при минус 11,5°С.


На Mercedes GL 320 Bluetec, а также Bluetec Jeep Grand Cherokee Engineering Concept и других легковушках с мочевинной технологией бак с реагентом ушёл в подполье.

Поэтому сверхчистые дизели, работающие с реагентом AdBlue, актуальны в регионах, где минимальная температура не опускается ниже минус 5–8 °С. То есть в относительно тёплых европейских странах или южных штатах Америки. К примеру, в озабоченной проблемами экологии Калифорнии.


Mercedes-Benz Vision C 220 Bluetec немцы представили миру весной 2007 года, буквально за неделю до Женевского автосалона. Мотор этого седана «коптит» настолько чисто, что удовлетворяет требованиям Евро-6 , которые вступят в силу только в 2015 году.

Зная об этих недостатках, Mercedes в своё время озадачился разработкой системы без использования мочевины. Так родился ещё один вариант, который, кстати, уже применяется на седанах и универсалах Mercedes E 320 CDI Bluetec. Здесь разработчики пошли по иному пути - при помощи электроники они несколько изменили характер впрыска на всех режимах. И решили подвергнуть выхлопные газы четырёхступенчатой очистке, без применения жидкого реагента.


А так устроена четырёхступенчатая система очистки газов без использования мочевины (Mercedes E 320 CDI Bluetec).

Система эта состоит из платинового окислительного каталитического нейтрализатора, противосажевого фильтра и двух SCR-катализаторов, которые «сражаются» исключительно с окислами азота. С такой четырёхступенчатой очисткой автомобили продаются исключительно на территории США и позволяют дотянуть состав окислов азота в выхлопе до строжайших калифорнийских стандартов. Кстати, принятые в штате Шварценеггера нормы по концентрации окислов азота NO x примерно соответствуют уровню Евро-5 .


А это, собственно, рентген Mercedes E 320 CDI Bluetec с системой, в которой применена последовательная четырёхступенчатая очистка выхлопа без использования мочевины. Судьба этого Мерса весьма забавна, ведь изначально автомобиль запретили продавать на территории Калифорнии из-за несоответствия экологическим нормам. Однако, немного поработав над ошибками, немцы всё-таки прорвались на автомобильный рынок южного штата.

В будущем технологии Bluetec сейчас сомнений уже нет. Но пока что лидером по выпуску таких машин является Mercedes-Benz. Кстати, в консорциум Bluetec некогда входил ещё и Volkswagen, но позже концерн почему-то решил отказаться идти в ногу со своими коллегами. Тем не менее продажи машин с Bluetec только начинаются, и не факт, что остальные производители в перспективе не будут делать что-то подобное. Правда, к России всё это пока, как обычно, не относится - с нашим-то качеством солярки…


В этом году во Франкфурте Mercedes представил S-400 Bluetec Hybrid. Интересна разработка тем, что в ней воедино соединены две экотехнологии: гибридный привод и многоступенчатая система очистки выхлопа с применением реагента AdBlue. Старания инженеров привели к тому, что автомобиль с запасом укладывается в нормы Евро-6 . Скажем по секрету, инженеры из Штутгарта к 2009 году готовятся выпустить в серию ML 450 Hybrid и E300 Bluetec Hybrid.

Кстати, Scania и MAN готовят мерседесовской технологии довольно сильную альтернативу. Они пообещали представить V-образную дизельную «восьмёрку» с технологией EGR, которая будет соответствовать Евро-5 уже в 2008 году. «Шестигоршковые» дизели с «пятым Евро» у них уже есть. Правда, надо заметить, что Scania и MAN делают упор не на SCR-технологии (как в Bluetec), а на более точное управление фазированным впрыском и каталитическую систему очистки с рециркуляцией (возвратом обратно в камеру сгорания) отработавших газов.

Популярная и распространенная в европейских странах система SCR, составляющей частью которой является мочевина, создана для максимального снижения вредного воздействия выхлопных газов автомобилей, работающих на дизельных двигателях. Она создавалась вследствие введения новых экологических норм, которыми стали Euro-4, Euro-5 и Euro-6.

Состав мочевины для дизеля представляет собой химическую концентрацию, в которую входят защитные, очищающие и диспергирующие вещества, обладает аммиачным запахом. Внешне она представляет собой бесцветную прозрачную жидкость.

При стандартном использовании мочевины для дизеля, расход ее составляет от одного до двух литров на сто километров пройденного автомобилем расстояния. При этом для ее применения автомобиль необходимо оснастить автомобиль дополнительным баком и блоком на электронном управлении.

Цена мочевины для дизелей составляет от 800 рублей за литр, а разброс цен в принципе большой по причине неоднородности рынка, специально разрабатывалась для двигателей на дизельной основе для того, чтобы не только обезопасить работу автомобиля, но и повысить его технические характеристики. Но как показывает практика, результат ее использования стал абсолютно другим.

Мочевина для дизеля: зачем отключать?

Вследствии климатических условий, не полной информированности по использованию данной системы автовладельцами, высокой ценовой политики, особенностями отечественных дорог и иных факторов, использование мочевины на территории нашей страны не только не принесло успеха и популярности, а скорее наоборот повлекло за собой куда более пагубные последствия.

Основные недостатки использования мочевины в дизельных двигателях

  • наличие неприятного запаха от выхлопных газов,
  • замерзание при минусовой температуре (начинается с 11градусов),
  • при попадании на кожный покров человека может вызывать раздражительные и аллергические реакции, в том числе и ожоги,
  • увеличение расхода топливной жидкости,
  • отсутствие на территории России качественных специальных заправочных станций благодаря которым осуществляется дополнительная заправка мочевины,
  • наличие в составе аммиака, который при испарении негативно воздействует на кожу и глаза человека,
  • повреждение основных узлов автомобиля, что приводит к незапланированным большим затратам на осуществление ремонтных работ.

Вследствие этого отключение мочевины – это оптимальное решение, благодаря которому можно избежать множество проблем.

Способы отключения мочевины

Существует несколько способов, позволяющих отключить мочевину. Самыми оптимальными и распространенными из них являются

  • отключение мочевины посредством «заморозки»,
  • программное отключение мочевины,
  • использование эмулятора.

Использовать первый способ отключения мочевины представляется возможным только в том случае, если в автомобиле система SCR полностью исправна и отсутствуют зарегистрированные коды неполадок на момент осуществления отключения. Принцип работы данного способа заключен в том, что происходит подача сигнала о замерзании мочевины посредством внесения определенных изменений в конструкцию системы. После этого полностью прекращается подача мочевины насосом, но при этом мощность двигателя остается стабильной. Однако данный метод не может применяться в том случае, если в автомобилях предусмотрен подогрев мочевины.

Второй метод отключения мочевины может происходить двумя способами. Первым из них является программное изменение мощности при неполадках системы. Вторым способом является полная замена прошивки.

Последним вариантом отключения мочевины является использование http://adblue-motors.ru/adlue-off.html . Отключение происходит благодаря полному обесточиванию системы SCR и установке специального устройства, которое будет имитировать исправную работу системы. Мощность работы двигателя при этом остается на уроне, который был предусмотрен изготовителем.

Нюансов очень много и разбираться всегда нужно в индивидуальном порядке, поэтому более подробную информацию лучше получить в специализированном http://adblue-motors.ru , проконсультировавшись со специалистом.

Материал подготовлен при участии специалистов Техцентра adblue-motors.ru

Экологи со всего мира бьют тревогу: 65% вредных выбросов в атмосфере образуются по вине автомобилистов. Учёное сообщество, в свою очередь, пытается переубедить производителей: дано назрела необходимость разработки новой системы, которая снизит % выбросов и прекратит наносить вред окружающей среде. В нашей стране вводились специальные экологические стандарты, каждый из которых имел свои ограничения.

Экологический стандарт (регулирует содержание вредных веществ в выхлопных газах) Дата введения
Евросоюз Россия
Грузовые автомобили Топливо
Евро-1 1992 - До 31/12/2012
Евро-2 1995 Сентябрь 2006
Евро-3 1999 01/01/2008 для ввезённых или произведённых в России До 31/12/2014
Евро-4 2005 С 01/01/2013. Разрешены Евро-3 выпущенные до 31/12/ 2012 До 31/12/2015
Евро-5 На новые автомобили 01/10/2008 На все ввозимые 01/01/ 2014 С 01/01/2016

Требования стандарта Евро-5

  1. NOx 0,06 г/км (2,0 г/кВч)
  2. СО 0,8 г/км
  3. СН 0,05 г/км (ТЧ 0,02 г/кВтч)
  4. Пробег автомобиля, при котором должны поддерживаться требования по экологии, составляет 160 000 км.

Требования предыдущих стандартов (Евро-1, Евро-2 и Евро-3) достигались за счёт:

  1. простого усовершенствования выхлопного тракта (сажевые фильтры);
  2. конструкционных изменений в системе подачи топлива (насос-форсунки, индивидуальные для каждого цилиндра, топливные насосы высокого давления до 2000 бар, топливные рампы Common Rail);
  3. усовершенствования газораспределения;
  4. усовершенствования компьютерного управления (многоточечные распылители и несколько фаз впрыска).

Следующий норматив Евро-4 был обеспечен за счёт установки системы SCR. Такие производители как «Volvo», «Scania» и «MAN», решили вопрос соответствия стандартам за счёт системы рециркуляции EGR. Вред окружающей среде был минимизирован за счёт охлаждения части выхлопных газов и их возврата во впускающий коллектор. Расход вырос примерно на 3%. Однако, двигатели этих машин Евро-5 остались также «мочевинными».

Система SCR

Система SCR - «Selective Catalytic Reduction» - иначе избирательное каталитическое восстановление. Она предназначена для понижения уровня оксида азота, который содержится в отработавших газах. Реакция нейтрализации (восстановления) происходит избирательно: в отработавшем газе снижается только содержание оксида азота (NOx) !

Указанное соединение превращается в азот (N2) и воду (Н2О). Для этого в поток газов перед катализатором беспрерывно впрыскивается восстановитель (это водный раствор мочевины, который замерзает при -11С◦). Мочевина находится в отдельном дополнительном баке из пластика. Бак, рассчитанный на 50 литров, заполняется на 80%.

Расход мочевины AdBlue составляет 4% от общего потребления дизеля у Евро-4 и порядка 6% у Евро-5. Это 1,5 – 2 литра на каждые 100 км пробега. При нагреве до 250С◦ катализатор восстановления достигает рабочей t◦. Заметим, что в режиме города это практически не достижимо. Далее блок управления двигателя получит данные о t◦ отработавших газов перед катализатором восстановления от датчика t◦.

Мочевина будет впрыснута, если:

Катализатор достигнул 250◦ (рабочая t◦);

Обеспечено достаточное количество жидкой мочевины для впрыска.

Впрыск прекратится, если:

Поток отработавших газов невелик (на холостом ходу);

T◦ отработавших газов снижается слишком сильно, а рабочая t◦ катализатора не достигается.

Раствор мочевины AdBlue – это водный раствор карбамида 32,6%. Под давлением в 5 бар он прокачивается насосом через обогреваемый трубопровод к форсунке. Последняя управляется блоком управления двигателя и впрыскивает дозированное количество мочевины в трубопровод системы выпуска отработавших газов. Поступившую мочевину подхватывает поток отработавших газов, благодаря чему первая равномерно распределяется микшером.

1. На участке между восстановительным катализатором и форсункой мочевины (гидролизный участок) мочевина распадается на углекислый газ (СО2) и аммиак (NH3) – пойдёт далее на восстановление оксида азота. Такая реакция происходит благодаря термолизу (распад соединения под действием нагревания) и гидролизу (распад соединения под действием воды). После впрыска мочевины сначала испаряется вода. При термолизе водный раствор мочевины (восстановитель) распадётся на аммиак и изоциановую кислоту: CO(NH2)2 b NH3 + HNCO (мочевина b аммиак + изоциановая кислота).

2. Реакция гидролиза представляет собой реакцию изоциановой кислоты с водой, содержащейся в отработавших газах. В результате возникает ещё одна молекула аммиака и углекислый газ: HNCO + H2O b NH3 + CO2 (изоциановая кислота + вода b аммиак +углекислый газ).

3. В катализаторе аммиак вступает в реакцию с оксидом азота. В итоге образуются азот и вода. КПД системы SCR определяет NOx датчик (датчик содержания окиси азота).

Отключение системы SCR: возможно ли?

Без последствий для машины SCR отключить нельзя. В противном случае вам придётся столкнуться со следующими проблемами:

1. блок управления двигателем выдаст ошибку (при отключении питания системы SCR, CAN-шины и отдельных датчиков). Мощность двигателя ограничится на 60%, а расход увеличится до 40 л/100 км.

2. самостоятельно мешать раствор также не получится. На выходе образуется не совсем чистая жидкость.

3. вместо мочевины – водный дистиллят.

4. фильтр реагента стоит ПОСЛЕ насоса, а не ДО. Если фильтр забьется, то насос выдавит реагент в корпус блок – насоса, где располагается процессор. Что будет далее, думаем, объяснять не стоит.

5. установка эмулятора, подающего в блок управления двигателя усредненные показания датчиков и имитирующего насос и датчик уровня или имитирующий замерзание системы. Сам насос будет стоять, в баке будет пусто. Машина почти поверит в исправность системы, следовательно, не активирует аварийный режим (ingine spesial limited). Но… ошибка о неправильной работе системы все же будет гореть, и расход будет повышен. Ведь система EGR имеет собственный свой отдельный NOx датчик. Он распознает ваш хитрый план и ограничит подачу топлива (не критично). Падение мощностей будет не критичным, а расход вырастет незаметно. То же самое произойдет и в случае имитации замерзания системы. Машина, а точнее, ее электронные мозги увидят несоответствие показаний у датчиков t◦ уличного воздуха.

ВЫВОД: вы сэкономите 4% расхода топлива. Но при этом, вы однозначно лишаетесь гарантии и остаетесь с туманными перспективами работы двигателя. Совет от опытных водителей самосвалов – не экспериментируйте, себе дороже встанет!

Похожие публикации