Urea i dieselmotorer: hvorfor, sammensetning, forbruk, pris, avstenging

De fleste moderne bilister, som definerer den mest praktiske bilen, tar ikke bare hensyn til kraften til kraftenheten og komforten som tilbys i interiøret. For mange er transportøkonomien av stor betydning. Imidlertid skaper produsenter biler med redusert drivstofforbruk mer av miljøstandarder (en mindre ICE avgir mindre skadelige stoffer).

Innstramming av miljøstandarder tvang ingeniører til å utvikle nye drivstoffsystemer, modifisere eksisterende drivlinjer og utstyre dem med tilleggsutstyr. Alle vet at hvis du reduserer størrelsen på motoren, mister den kraften. Av denne grunn er det stadig vanligere i moderne forbrenningsmotorer med liten fortrengning, turboladere, kompressorer, alle slags injeksjonssystemer etc. Takket være dette er til og med en 1.0-liters enhet ganske i stand til å konkurrere med 3.0-liters motoren til en sjelden sportsbil.

Hvis vi sammenligner bensin- og dieselmotorer (forskjellen i slike motorer er beskrevet i en annen anmeldelse), vil modifikasjoner med identisk volum som kjører på tungt drivstoff definitivt forbruke mindre drivstoff. Dette skyldes at enhver dieselmotor er utstyrt med et direkteinnsprøytningssystem som standard. Flere detaljer om enheten til denne typen motorer er beskrevet her.

Imidlertid er det ikke så enkelt med diesler. Når diesel brenner, slippes det ut flere skadelige stoffer, og det er derfor kjøretøy utstyrt med en lignende motor forurenser miljøet mer enn en bensinanalog. For å gjøre bilen tryggere i denne forbindelse inkluderer eksosanlegget partikkelfilter и katalysator... Disse elementene fjerner og nøytraliserer hydrokarboner, karbonoksider, sot, svoveldioksid og andre skadelige stoffer.

Gjennom årene har miljøstandardene, spesielt for dieselmotorer, blitt skjerpet. For øyeblikket er det i mange land et forbud mot drift av kjøretøy som ikke oppfyller Euro-4-parametrene, og noen ganger enda høyere. For at dieselmotoren ikke skal miste sin relevans, har ingeniørene utstyrt enhetene (startende med modifikasjoner av Euro4-miljøstandarden) med et ekstra rengjøringssystem for eksosgass. Det heter SCR.

Sammen med den brukes urea til diesel. Tenk på hvorfor denne løsningen er nødvendig i bilen, hva er prinsippet for drift av et slikt rengjøringssystem, og også hva er fordelene og ulempene.

Hva er urea for en dieselmotor

Selve ordet urea betyr et stoff som inneholder urinsyresalter - sluttproduktet av metabolisme fra pattedyr. Det brukes aktivt i landbruket, men det brukes ikke i sin rene form i bilindustrien.

For dieselmotorer brukes en spesiell løsning, 40 prosent bestående av en vandig løsning av urea og 60 prosent destillert vann. Dette stoffet er en kjemisk nøytralisator som reagerer med avgasser og omdanner skadelige karbonoksider, hydrokarboner og nitrogenoksider til en inert (ufarlig) gass. Reaksjonen omdanner skadelig eksos til karbondioksid, nitrogen og vann. Denne væsken kalles også AdBlue for bruk i avgassbehandlingssystemet.

Oftest brukes et lignende system i nyttekjøretøyer. Lastebilen vil ha en ekstra tank, hvis påfyllingshals er plassert nær drivstoffpåfyllingshullet. Lastebilen drives ikke bare med diesel, men en ureaoppløsning må også helles i en separat tank (en ferdig væske som selges i beholdere). Forbruket av stoffet avhenger av typen drivstoffsystem og hvor effektivt motoren fungerer.

Vanligvis er en moderne bil (forresten, et stort antall passasjermodeller som bruker tungt drivstoff, også mottatt et slikt nøytraliseringssystem) i stand til å trene fra to til seks prosent av urea fra den totale mengden drivstoff som forbrukes. På grunn av det faktum at injeksjonen styres av elektronikk med høy presisjon, og driften av selve systemet er utjevnet av INGEN sensorer, må du legge til reagens i tanken mye sjeldnere enn å fylle drivstoff på selve bilen. Vanligvis kreves det drivstoff etter omtrent 8 tusen kilometer (avhengig av tankens volum).

Væsken for drift av eksosanlegget må ikke blandes med diesel, siden det ikke er brennbart av seg selv. Dessuten vil en stor mengde vann og kjemikalier raskt deaktivere høytrykksdrivstoffpumpen (dens drift er beskrevet her) og andre viktige komponenter i drivstoffsystemet.

Hva er det til i en dieselmotor?

I moderne biler brukes katalysatorer til å nøytralisere forbrenningsprodukter. Bikakene deres er laget av metall eller keramisk materiale. De vanligste modifikasjonene er internt belagt med tre typer metaller: rodium, palladium og platina. Hvert av disse metallene reagerer med avgasser og nøytraliserer hydrokarboner og karbonmonoksid under høye temperaturforhold.

Produksjonen er en blanding av karbondioksid, nitrogen og vann. Imidlertid inneholder dieseleksos også høye nivåer av sot og nitrogenoksid. Videre, hvis eksosanlegget moderniseres for å fjerne ett skadelig stoff, har dette en bivirkning - innholdet i den andre komponenten øker proporsjonalt. Denne prosessen observeres i forskjellige driftsmåter for kraftenheten.

For å fjerne sot fra eksosen brukes en felle eller partikkelfilter. Strømmen passerer gjennom de små cellene i delen og sot legger seg på kantene. Over tid blir denne skjermen tett, og motoren aktiverer plakkforbrenning, og forlenger dermed filterets levetid.

Til tross for tilstedeværelsen av flere elementer i eksosanlegget til bilen, blir ikke alle skadelige stoffer nøytralisert. På grunn av dette reduseres ikke skademessigheten til bilmotoren. For å forbedre transportens miljøvennlighet er det utviklet et annet tilleggssystem for rengjøring eller nøytralisering av dieseleksosgasser.

SCR-nøytralisering er designet for å bekjempe nitrogenoksid. Den er installert som standard i alle dieselbiler som er i samsvar med Euro 4 og nyere. I tillegg til rent eksos lider eksosanlegget mindre av karbonavsetninger takket være bruk av urea.

Hvordan systemet fungerer

Tilstedeværelsen av et nøytraliseringssystem gjør det mulig å tilpasse den gamle forbrenningsmotoren til moderne miljøstandarder. Bruk av SCR er mulig i noen biler som tilleggsutstyr, men for dette må automatisk eksosanlegget moderniseres. Selve systemet fungerer i tre trinn.

Stadier for rengjøring av avgass

Når drivstoffet brenner ut i sylinderen, ved eksosslaget gassfordelingsmekanisme åpner eksosventilene. Stempelet skyver forbrenningsproduktene inn en eksosmanifold... Deretter kommer gasstrømmen inn i partikkelfilteret, der sot beholdes. Dette er første trinn i rengjøring av eksos.

Strømmen, som allerede er renset for sot, kommer ut av filteret og ledes til katalysatoren (noen sotmodeller er kompatible med katalysatoren i samme hus), hvor avgassen vil bli nøytralisert. På dette stadiet, til den varme gassen kommer inn i nøytralisatoren, sprayes en ureaoppløsning i røret.

1. ICE; 2. Kontrollenhet; 3. Reagensbeholder; 4. DPF filter; 5. Delvis rengjort eksos; 6. Injeksjon av urea; 7. SCR-katalysator.

Siden strømmen fremdeles er veldig varm, fordamper væsken umiddelbart og ammoniakk frigjøres fra stoffet. Virkningen av høy temperatur danner også isocyaninsyre. På dette punktet reagerer ammoniakk med nitrogenoksid. Denne prosessen nøytraliserer denne skadelige gassen og danner nitrogen og vann.

Den tredje fasen foregår i selve katalysatoren. Det nøytraliserer andre giftige stoffer. Deretter går strømmen til lyddemperen og slippes ut i miljøet.

Avhengig av type motor og eksosanlegg, vil nøytralisering følge et lignende prinsipp, men selve installasjonen kan se annerledes ut.

Flytende sammensetning

Noen bilister har et spørsmål: hvis urea er et produkt av dyreverdenen, er det mulig å lage en slik væske alene? I teorien er det mulig, men produsenter anbefaler ikke å gjøre dette. En hjemmelaget urea-løsning oppfyller ikke kvalitetskravene til bruk i maskiner.

Og det er flere grunner til dette:

1. Urea, som ofte inngår i mange mineralgjødsel, kan betraktes som et alternativ for å lage en løsning. Men du kan ikke gå til nærmeste landbruksbutikk for å kjøpe den. Årsaken er at gjødselgranulatene behandles med et spesielt stoff som forhindrer at bulkmaterialet kaker. Dette kjemiske reagenset er skadelig for elementene i forbrenningsproduktets renseanlegg. Hvis du utarbeider en løsning basert på denne mineralgjødsel, vil installasjonen mislykkes veldig raskt. Ingen filtersystemer er i stand til å filtrere ut dette skadelige stoffet.
2. Produksjonen av mineralgjødsel er forbundet med bruk av biuret (den endelige massen av dette reagenset kan inneholde ca. 1.6 prosent). Tilstedeværelsen av dette stoffet vil forkorte katalysatorens levetid betydelig. Av denne grunn, i produksjonen av AdBlue, til slutt, kan bare en liten brøkdel av biuret (ikke mer enn 0.3 prosent av det totale volumet) være i sammensetningen.
3. Selve løsningen er laget på grunnlag av demineralisert vann (mineralsalter tetter kakysysatorens bikake, som raskt setter den ut av spill). Selv om prisen på denne væsken er lav, vil ikke kostnadene for det ferdige produktet skille seg mye fra den industrielle analogen, hvis du legger til prisen på mineralgjødsel og tiden brukt på å lage løsningen til kostnadene. I tillegg er et reagens tilberedt hjemme skadelig for bilen.

Et annet vanlig spørsmål angående bruk av urea til dieselmotorer - kan det fortynnes med vann av hensyn til økonomien? Ingen vil forby å gjøre dette, men besparelser kan ikke oppnås på denne måten. Årsaken er at etterbehandlingssystemet for eksos er utstyrt med to sensorer konfigurert for å bestemme konsentrasjonen av NO i forbrenningsproduktene.

Den ene sensoren er plassert foran katalysatoren, og den andre ved utløpet. Den første bestemmer mengden av nitrogendioksid i eksosgassene og aktiverer nøytraliseringssystemet. Den andre sensoren bestemmer hvor effektivt prosessen går. Hvis konsentrasjonen av et skadelig stoff i eksosen overstiger det tillatte nivået (32.5 prosent), gir det signal om at mengden urea er utilstrekkelig, og systemet øker væskevolumet. Som et resultat av den fortynnede løsningen vil mer vann forsvinne, og mer vann vil samle seg i eksosanlegget (hvordan det skal håndteres, er det beskrevet separat).

I seg selv ser urea ut som saltkrystaller som er luktfrie. De kan oppløses i et polært løsningsmiddel som ammoniakk, metanol, kloroform, etc. Den sikreste metoden for menneskers helse er oppløsning i destillert vann (mineraler som er en del av vanlig vann vil danne avleiringer på katalysatorens bikake).

På grunn av bruk av kjemikalier i klargjøringen av løsningen, utføres utvikling av urea under tilsyn eller med godkjenning fra Association of the Automotive Industry (VDA).

Fordeler og ulemper

Den viktigste fordelen med å bruke urea i dieselmotorer er en mer fullstendig fjerning av giftige stoffer som frigjøres under forbrenning av diesel. Denne væsken gjør at kjøretøyet kan oppfylle miljøstandarden opp til Euro6 (dette påvirkes av egenskapene til selve enheten og dens tekniske tilstand).

Ingen av de tekniske komponentene i motoren endrer seg, derfor er alle fordelene ved å bruke urea bare forbundet med utslippets skadelighet og de påfølgende konsekvensene. Når du for eksempel krysser den europeiske grensen, trenger ikke bileieren å betale en høy skatt eller bot hvis systemet i landet slutter å fungere.

Bensintanking er sjelden. Gjennomsnittlig forbruk er ca 100 ml. i 100 kilometer. Dette er imidlertid en indikator for en personbil. En 20-liters beholder er vanligvis nok til 20 tusen km. Når det gjelder lastebilen, er det gjennomsnittlige forbruket av urea i den omtrent 1.5 liter per 100 km. Det kommer an på motorvolum.

Stoffet kan helles enten direkte i tanken i motorrommet, eller i en spesiell hals plassert nær drivstofftankens påfyllingshull.

Til tross for de åpenbare fordelene med innovasjonssystemet, har det et stort antall ulemper. La oss vurdere dem for å gjøre det lettere å avgjøre om vi skal bruke denne nøytraliseringen eller ikke:

• Hvis en systemkomponent mislykkes, vil det være dyrt å reparere den.
• For effektiv nøytralisering er det nødvendig å bruke drivstoff av høy kvalitet (diesel med lite svovel);
• Den største ulempen er ikke forbundet med selve systemet, men med et stort antall falske væsker på SNG-markedet (nesten halvparten av de solgte varene er falske);
• Tilstedeværelsen av et nøytraliseringssystem gjør kjøretøyet dyrere;
• I tillegg til å fylle drivstoff med diesel, må du overvåke AdBlue-tilførselen;
• Driften av urea kompliseres av det faktum at i sterk frost (-11 grader) fryser den. Av denne grunn brukes væskeoppvarming i mange modifikasjoner;
• Væsken er reaktiv og kan forårsake forbrenning eller irritasjon hvis den kommer i kontakt med hendene. Hvis den ubeskyttede hånden har kommet i kontakt med stoffet, noe som ofte er tilfelle når du fyller drivstoff fra en stor beholder, må væsken vaskes grundig;
• På CIS-territoriet er det svært få bensinstasjoner der du om nødvendig kan fylle på flere mengder urea av høy kvalitet. Av denne grunn må du kjøpe væske med margin og ha den med deg hvis du planlegger en lang tur;
• Væsken inneholder ammoniakk, som, når den er fordampet, skader menneskets luftveier.

Gitt et så mange ulemper, bestemmer mange bilister seg for å slå av dette systemet.

Slik deaktiverer du

Det er flere måter å deaktivere nøytralisering av dieselavgasser:

1. Frys systemet. Før du bruker denne metoden, må du sørge for at SCR ikke har noen feil i elektronikken. Linjen er redesignet slik at elektronikken tolker den som om urea er frossen. I dette tilfellet aktiverer ikke kontrollenheten pumpen før systemet "fryser". Denne metoden er egnet for enheter som ikke sørger for reagensoppvarming.
2. Nedleggelse av programvare. I dette tilfellet blinker kontrollenheten, eller det foretas noen justeringer av driften av det elektroniske systemet.
3. Installere emulatoren. I dette tilfellet er SCR koblet fra den elektriske kretsen, og slik at kontrollenheten ikke løser feilen, kobles en spesiell digital emulator i stedet, som sender et signal om at systemet fungerer som det skal. Dette endrer ikke motoreffekten.

Før du fortsetter med frakoblingen av nøytralisering, er det viktig å konsultere en spesialist, fordi hvert enkelt tilfelle kan ha sine egne nyanser. Imidlertid, ifølge forfatteren av denne anmeldelsen, hvorfor kjøpe en dyr bil for å slå av noe i den, og deretter betale penger for dyre reparasjoner på grunn av en slik inngrep?

I tillegg tilbyr vi en kort videoomtale av driften av en av variantene av SCR-systemet:

SCR-system, hvordan AdBlue fungerer

Spørsmål og svar:

Hva er urea for en dieselmotor for? Det er et stoff som tilsettes for å eliminere skadelige gasser i eksosen fra en dieselmotor. Dette systemet er påkrevd for å overholde Euro4 - Euro6 økostandarden.

Hvordan virker urea på diesel? I prosessen med oppvarming og kjemisk reaksjon reagerer ureaammoniakk med nitrogenoksid (den mest skadelige gassen i brent diesel), noe som resulterer i dannelse av nitrogen og vann.