Мочевина для дизеля: что это?

Мочевина для дизеля: что это такое и для чего нужно

Человек в процессе своего развития постоянно загрязняет окружающую среду. И если раньше об этом практически не задумывались, то с увеличением количества вредных выбросов пришлось волей-неволей вводить определенные ограничения. Особенно это касается цивилизованных стран, где этому вопросу уделяют повышенное внимание.

В первую очередь обратили внимание на легковые автомобили на бензине. Результатом работы специалистов стало появление в выхлопных системах специальных нейтрализаторов, помогающих очистить выхлопные газы от вредных примесей. При этом изменения были произведены малой кровью – не пришлось менять конструкцию двигателя.

К сожалению, решить проблему в дизельных двигателях намного сложнее. Помимо прочих компонентов, выхлопные газы дизелей содержат сажу – очень вредный компонент, способный, согласно исследованиям ученых, вызывать рак у живых организмов.

Что такое мочевина для дизеля

Попытки убрать один из компонентов выхлопных газов приводят к росту содержания другого. Если попытаться избавиться от сажи в дизельных выхлопах, начнет зашкаливать вредный оксид азота и наоборот. Конструкторы разработали фильтры для борьбы с сажей, которые начали устанавливать в топливную систему дизельных двигателей. Для нейтрализации вредного оксида азота пришлось придумать принципиально новую систему, предусматривающую использование мочевины.

Мочевина для дизеля, реализуемая в автомобильных салонах, это жидкость состоящая из воды и химического соединения, которое разлагается на амиак и углекислый газ. Полученный из этой смеси амиак можно использовать для нейтрализации опасных выхлопов. Этот процесс происходит в специальном SCR-катализаторе.

Расход мочевины зависит от объема двигателя, поэтому грузовики расходуют намного больше состава, чем легковушки. Но, вопреки негативным ожиданиям автомобилистов, использование и обслуживание такой системы очистки выхлопных газов стоит сравнительно недорого, особенно для легковых автомобилей.

Для чего нужна мочевина для дизеля

Инженеры постоянно находятся в поисках ответа на вопрос — как снизить количество вредных выбросов? Сокращение объемов двигателей вряд ли положительно скажется на ситуации – люди слишком сильно зависят от автомобильных перевозок, благодаря которым осуществляется доставка необходимых нам грузов по земле. Грузоподъемность грузовиков снизится, что приведет к необходимости совершать несколько рейсов вместо одного. Альтернативный путь, который можно и нужно использовать – нейтрализация выбросов двигателей внутреннего сгорания.

Использование SCR-катализатора и мочевины – один из способов существенно снизить выбросы дизельного двигателя. При этом сам компонент абсолютно безвреден для человека и окружающей среды. Система самостоятельно рассчитывает необходимое количество компонента исходя из данных об интенсивности использования двигателя в настоящий момент. Чем больше нагрузка, тем больше мочевины впрыскивается в SCR-катализатор. Таким образом, использование мочевины помогает снизить объемы вредных выбросов.

Как работает мочевина в дизелях

Как правило, в автомобилях с дизельным двигателем используется сочетание нескольких систем для очистки. Сажевый фильтр, как можно догадаться по его названию, отфильтровывает онкологически опасную сажу. Что касается жидкостной системы очистки с применением мочевины, то она работает в тандеме со специальным устройством – SCR нейтрализатором. На стенки последнего наносятся специальные химические соединения, запускающие нужные химические реакции.

Для мочевины на дизельном автомобиле устанавливается специальный бак и впрыскивающее устройство, которое размещается перед SCR нейтрализатором. В выхлопной системе мочевина и выхлопные газы смешиваются и оказываются SCR нейтрализаторе.

В результате происходит ряд химических реакций, которые протекают в SCR под воздействием высокой температуры. Сначала мочевина (CH4N2O) взаимодействует с водой (H20) и разлагается до аммиака (NH3) и углекислого газа (CО2).

Углекислый газ просто выбрасывается в атмосферу, а вот полученный в результате первой реакции амиак реагирует с оксидами азота и превращает их в более безопасные соединения, а именно азот и воду.

  • 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
  • 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O
  • NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H20

После такой многоступенчатой системы очистки, вместо опасных веществ, способных в долгосрочной перспективе вызывать серьезные болезни, на выходе имеем азот, воду и инертные газы – компоненты, не представляющие существенного вреда для человека, живых существ и природы.

Читайте также: Что такое сажевый фильтр на дизеле и как он работает.

Плюсы и минусы использования мочевины

Существенным плюсом, помимо снижения выбросов в окружающую среду, является соответствие экологическим нормам. В цивилизованных странах за их несоблюдение владельца автомобиля наказывают денежными штрафами. Мочевина дает возможность их избежать и при этом заботиться об окружающей среде.

Что касается денежных затрат на заботу об экологии, цена на мочевину довольно демократичная. Владельцам легковых автомобилей система, использующая мочевину, не станет в копеечку ввиду малого расхода компонента, чего не скажешь о водителях грузовиков. Последним радоваться стоит хотя-бы потому, что, благодаря мочевине, их не заставляют снижать объем двигателей в угоду экологии.

Интересной особенностью системы с использованием мочевины является то, что она замерзает при температуре -12 градусов Цельсия. Это существенно ограничивает климатические рамки использования подобных очистных систем – в холодном климате они просто не будут работать.

Будет полезно  Стойка на приору: какие амортизаторы лучше выбрать

К минусам также необходимо прибавить необходимость обслуживания системы и ее компонентов, что добавляет автолюбителям еще одну статью расходов.

Читайте также: Что такое катализатор на автомобиле и для чего он нужен.

Мочевина в дизельных двигателях: зачем, состав, расход, цена, отключение

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.

Зачем нужна мочевина в дизеле

Экологические стандарты, применяемые к двигателям внутреннего сгорания, постоянно ужесточаются. Если с бензиновыми моторами было найдено решение проблемы в виде применения нейтрализаторов, то с дизельными движками все обстоит сложнее. Выхлоп дизельных двигателей содержит сажу и высокую концентрацию оксида азота. Частичным решением проблемы вредных выбросов стало применение в дизельных моторах водного раствора мочевины.

Основные характеристики

Мочевина для двигателя — безвредный для человеческого организма. Это бесцветный раствор карбамида в деминерализованной воде. Мочевина используется в качестве расходуемой рабочей жидкости на современных дизельных автомобилях, оснащенных системой нейтрализации SRC, в качестве реагента, снижающего вредность выхлопных газов.

Для чего нужна

Раствор карбамида в деминерализованной воде используется для того, чтобы снизить содержание оксидов азота в выхлопных газах дизельных автомобилей на 90%. В дизельных автомобилях, оборудованных катализаторами системы SRC, используют мочевину для нейтрализации оксидов азота. В результате выхлопы начинают соответствовать экологическим стандартам Евро-4, Евро-5 и Евро-6, которые поочередно были приняты в странах ЕС.

Из чего делают

Мочевина для дизеля — специальная жидкость, состоящая из двух компонентов: непосредственно мочевины (карбамида) и деминерализованной воды. В составе готового средства концентрация чистой мочевины составляет 32,5 %, оставшиеся 67,5 % — чистая вода без примеси минералов.

На европейском рынке продукт получил благозвучное наименование AdBlue и изготавливается под надзором VDA (Ассоциация автомобильной промышленности Германии). Только сертифицированные VDA производители обладают правом использовать торговый знак AdBlue® при изготовлении и продаже своей продукции.

Будет полезно  Замена передних тормозных колодок на hyundai solaris

Как работает мочевина в двигателе

Выбросы дизельного силового агрегата содержат 2 основных вредных компонента: сажу и оксид азота. Для борьбы с сажей, являющейся опасным канцерогеном, был изобретен противосажевый фильтр, задерживающий проникновение сажи в атмосферу. Что касается оксида азота, то проблема выбросов этого вещества в атмосферу была решена с помощью жидкостной системы SCR (Selective Catalytic Reduction — «избирательное каталитическое восстановление»). SCR-система была разработана компанией FPT Industrial, входящей в холдинг Fiat. Сейчас изобретение итальянской компании используются всеми европейскими производителями дизельных автомобилей.

Работа системы SRC основана на простейшей химической реакции. Отработавшие выхлопные газы в камере сгорания взаимодействуют с водным раствором мочевины, поступающим из бачка нейтрализатора посредством впрыска инжектором.

Под воздействием высокой температуры мочевина разлагается на изоциановую кислоту и аммиак. При химической реакции оксида азота и аммиака образуются водяной пар и безвредный азот. Остальные химические соединения просто сгорают в камере сгорания. В результате вредность выхлопа дизельного автомобиля резко снижается, так как нейтрализуется опасное соединение оксид азота.

Первоначально жидкостная система нейтрализации использовалась в силовых агрегатах грузовых автомобилей, однако постепенно нашла свое применение и на легковых дизельных авто. Использование SRC, противосажевого фильтра и катализатора позволяет добиться экологичности выхлопа на уровне Евро-5 и Евро-6.

Плюсы и минусы системы

Снижение вредности выхлопа дизельного мотора в атмосферу — не единственное преимущество системы SRC. Также использование SRC обладает следующими достоинствами:

  • ощутимо повышается мощность движка;
  • наблюдается незначительное снижение уровня потребляемого топлива;
  • невысокий расход жидкости — легковой автомобиль пройдет на одной канистре 5-10 тыс. км.

Однако использование мочевины имеет и свои недостатки, во многом делающие ее применение в дизельных автомобилях непрактичным. К ним относятся:

  • усложнение системы, что ведет в более частым поломкам;
  • дополнительные расходы на обслуживание (канистра AdBlue обойдется в сумму от 500 рублей);
  • замерзание при температуре ниже -11 °C.

Именно невозможность использования AdBlue при стандартных для отечественной зимы температурах делают ее непрактичной в российских условиях, даже несмотря на то, что бачок с мочевиной оборудуется специальным нагревом для предотвращения замерзания жидкости.

В то же время дизельные автомобили, приобретенные в Европе, оснащаются этой системой по умолчанию, сейчас они свободно продаются и на российском рынке. Также оснащение своего «железного коня» такой системой необходимо при поездке в Европу — в ином случае можно «попасть» на немаленький экологический штраф. Поэтому немалому числу отечественных владельцев дизельных автомобилей все-таки приходится обслуживать систему SRC, если таковой оборудован их автомобиль, и покупать мочевину.

Как выбрать

При выборе мочевины для дизельного агрегата 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 силовых агрегатов следует особенное пристальное внимание уделять наименованию производителя и наличию у него сертификата соответствия 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, оборудованных катализаторами SRC, вынуждены отключать систему очистки либо использовать ее эмулятор. Основной причиной таких действий отечественных владельцев дизельных автомобилей является невозможность эффективного использования системы зимой — при температуре ниже -11 °C жидкость элементарно замерзает. Поэтому целесообразность использование катализаторов SRC и жидкости AdBlue в российских условиях на данный момент остается под большим вопросом.

Будет полезно  Сколько ходит сцепление на форд фокус 2

Зачем в дизельные моторы заливают удобрение

Загрязнение окружающей среды является одним из самых больших недостатков дизельных двигателей. Решение этой проблемы привело к появлению мочевины AdBlue и технологии SCR. Система SCR или «селективное каталитическое восстановление на основе мочевины», является единственной доступной технологией, которая может удалить достаточное количество NOx из дизельных выхлопных газов.

Проблема вредных выбросов дизельных двигателей и способы борьбы с ней.

На дизельные транспортные средства приходится почти половина всех оксидов азота (NOx) и более двух третей всех выбросов твёрдых частиц (ТЧ). Твёрдые частицы или сажа образуются при неполном сгорании дизельного топлива. В его состав часто входят сотни химических элементов, включая сульфаты, аммоний, нитраты, элементарный углерод, конденсированные органические соединения и даже канцерогенные соединения и тяжёлые металлы, такие как мышьяк, селен, кадмий и цинк.

Твёрдые частицы раздражают глаза, нос, горло и лёгкие, способствуют развитию респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний и даже преждевременной смерти. Каждый человек подвержен загрязнению дизельной сажей, однако дети, пожилые люди и лица с уже существующими респираторными заболеваниями являются наиболее уязвимыми.

Исследователи подсчитали, что по всей стране десятки тысяч людей умирают преждевременно каждый год в результате загрязнения твёрдыми частицами.

Дизельные двигатели вносят свой вклад в экологическую проблему, выпуская ТЧ непосредственно в воздух и выделяя оксиды азота и оксиды серы, которые превращаются во «вторичные» частицы в атмосфере.

Министерством по охране окружающей среды и Международным агентством по исследованию рака дизельный выхлоп был классифицирован потенциальным канцерогеном человека. Было показано, что воздействие высоких уровней выхлопных газов дизельного топлива вызывает опухоли лёгких у крыс, а исследования людей, регулярно подвергающихся воздействию паров дизельного топлива, указывают на больший риск развития рака лёгких. Например, исследования в области гигиены труда работников железных дорог, грузовых автомобилей и автобусных гаражей, подвергавшихся воздействию высоких уровней выхлопных газов дизельного топлива на протяжении многих лет, неизменно демонстрируют 20-50-процентное увеличение риска рака лёгких или смертности.

Предлагаются различные технологии для борьбы с выбросами дизельных двигателей, такие как гибридизация, своевременная диагностика транспортного средства, контроль за выбросами в атмосферу, а также использование мочевины.

Что такое мочевина для дизеля

Автомобильная мочевина, называемая AdBlue (торговое название в Европе), уменьшает NOx на целых 90% в одиночку и может снижать NOx до почти нулевого уровня при использовании в сочетании с технологией сажевого фильтра дизеля. Сама дизельная мочевина представляет собой жидкость-реагент, состоящий из деминерализованной воды и мочевины.

Как работает мочевина

Мочевина очищает выхлопные газы после сгорания. Раствор мочевины удерживается в отдельном резервуаре для хранения и впрыскивается в виде мелкодисперсного тумана в горячие выхлопные газы. Тепло разрушает мочевину в аммиак, происходят фактические выбросы NOx. Через каталитический нейтрализатор аммиак разрушает NOx до безвредного газа азота (N) и водяного пара. Выхлоп больше не является загрязнителем, так как атмосфера на 80% состоит из азота.

Что улучшает мочевина кроме экологии

  1. Мочевина активно используется в аграрной промышленности для изготовления различных удобрений.
  2. Так же она используется как основной продукт в изготовлении смол и пластмасс.
  3. Ряд потребительских и косметических продуктов содержат мочевину, чтобы помочь сохранить эмульгированные ингредиенты от разделения. В тоники и средства для снятия макияжа добавляют небольшое количество мочевины, так как данное вещество может помочь в увлажнении кожи.
  4. Мочевина иногда используется в животноводстве в производстве кормов для скота. Корм с добавлением мочевины содержит высокие концентрации азота, которые способствуют быстрому росту животных.

Ещё одно преимущество использования мочевины заключается в том, что эффективность двигателя, достигнутая с помощью технологии SCR, сэкономит клиентам более 280 миллионов литров дизельного топлива и почти полмиллиарда долларов расходов на топливо. В то же время, окружающая среда будет избавлена приблизительно от 800 000 метрических тонн углекислого газа.

Как технически реализовано добавление мочевины

Большинство новых дизельных автомобилей оснащены многоступенчатыми системами управления выбросами выхлопных газов, которые постепенно отделяют сажу и NOx от выхлопных газов, а фаза впрыска мочевины является одним из последних шагов. Введение мочевины происходит в секции селективного каталитического нейтрализатора (SCR) системы, где тонкая струя, соединённая с отдельным резервуаром мочевины, распыляет мелкодисперсный туман жидкости в богатый NOx выхлопной газ. Выхлопные газы, которые после этого выбрасываются в атмосферу, почти не содержат сажи и NOx [2].

Однако в данный момент использование данной системы может вызывать неудобства у водителей, потому что некоторые дизельные моторы могут совершать ограниченное количество запусков, если бак мочевины исчерпан. К счастью, большинство новых дизельных моделей с впрыском мочевины оборудованы системами оповещения и предупреждения, которые сигнализируют водителю, если уровень мочевины становится низким.

Источники:

http://newsvo.ru/mochevina-v-dizelnyh-dvigatelyah.dhtm

http://voditelauto.ru/%D0%BC%D0%BE%D1%87%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B4%D0%B8%D0%B7%D0%B5%D0%BB%D1%8F/

http://carnovato.ru/dla-cego-mocevina-v-dizele/

http://autostuk.ru/akkumulyator-zver.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector