Что такое мочевина для дизельного двигателя
Мочевина для дизельных силовых агрегатов представляет собой активный компонент, который принимает непосредственное участие в работе очищающих SCR-систем. Такие системы являются составным компонентом очищающего комплекса, который обеспечивает поддержание уровня токсичности отработавших газов дизельных двигателей в соответствии со стандартами Евро-4, Евро-5 и Евро-6.
Сама дизельная мочевина представляет собой жидкость-реагент, состоящий из деминерализованной воды и мочевины (водный раствор мочевины). Далее мы рассмотрим, зачем нужна и как работает мочевина в дизельных двигателях для очистки выхлопа.
Дизельный мотор и экология
По мере развития технологий к двигателям внутреннего сгорания стали выдвигаться все более жесткие нормы и требования касательно вредности выхлопных газов. Установка каталитических нейтрализаторов на бензиновые ДВС позволила достаточно эффективно решить данную проблему. Более того, инженерам удалось выполнить поставленную задачу без существенных конструктивных изменений самого двигателя и его топливной аппаратуры.
Катализатор устанавливается в выхлопную систему. Корпус такого каталитического нейтрализатора имеет двойные стенки, между которыми находится специальная жаропрочная оболочка. Также внутри катализатора имеются особые «соты», которые могут быть изготовлены из керамики или металла. Указанные соты покрывают небольшим слоем вещества, которое вступает в химическую реакцию с отработавшими газами. Другими словами, активное вещество на сотах представляет собой катализатор, который превращает вредные соединения в выхлопе путем их окисления в углекислый газ, азот и воду.
Сегодня широко используются катализаторы, которые имеют в своей основе три компонента: платину, палладий и родий. Платина и палладий нейтрализуют угарный газ и углеводороды, в то время как родий эффективно взаимодействует с окислами азота. К преимуществам таких каталитических нейтрализаторов относят эффективность работы, простоту их изготовления, а также долгий срок службы.
Хорошо известно, что сажа является вредным канцерогеном, который может спровоцировать образование раковых клеток. Стоит отметить, что попытки снизить количество сажи в выхлопных газах дизеля приводят к значительному увеличению содержания оксида азота, а снижение выбросов оксида азота означает резкое увеличение количества сажи. Другими словами, уменьшение содержания одного токсичного компонента приводит к закономерному увеличению другого. Данная особенность затрагивает различные режимы работы дизельного двигателя.
Для борьбы с сажей дизельные автомобили оснастили сажевыми фильтрами. Работают такие фильтры по принципу специального уловителя. Частицы сажи оседают на сетке фильтра. Когда сетка забивается, система управления двигателем активирует процесс дожигания сажи, реализуя таким образом регенерацию сажевого фильтра и нормализацию его пропускной способности.
Использование мочевины для очистки выхлопа
Ужесточение экологических норм и стандартов подтолкнуло автопроизводителей к созданию еще более совершенных систем, которые сегодня активно используются на дизельных ДВС. Такие решения позволили добиться снижения количества оксида азота.
Одной из наиболее распространенных схем очистки является технология Bluetec. В такой системе применен целый комплекс очищающих выхлоп элементов:
Данное решение разработано и активно используется немецким автогигантом Mercedes-Benz на различных моделях коммерческих и легковых дизельных авто. Грузовики, оснащенные Bluetec, имеют отдельный бак, в который заливается активный реагент под названием AdВlue. Указанный реагент представляет собой раствор мочевины с водой (вода и аммиак). Специальное дозирующее устройство осуществляет автоматический впрыск раствора мочевины в выпускную систему дизельного авто, где происходит перемешивание отработавших газов и раствора мочевины для дизеля.
После смешивания мочевины с выхлопом указанная смесь попадает в нейтрализатор SCR (англ. selective catalytic reduction). Такой нейтрализатор отличается тем, что работает по избирательному принципу. Аммиак, который находится в составе мочевины для дизеля, вступает в реакцию с окислами азота под воздействием катализирующего слоя в нейтрализаторе и высокой температуры до 300 градусов по Цельсию. Результатом становится разложение окислов азота на азот и воду. Также в нейтрализаторе догорают и другие токсичные соединения. Похожая схема применяется и на легковых авто с указанной системой очистки.
Преимущества и недостатки дизельных нейтрализаторов с мочевиной
Периодический впрыск раствора мочевины в выпускной тракт является абсолютно безвредным для окружающей среды, так как мочевина представляет собой органический продукт. Система осуществляет самостоятельный подбор момента, скорости впрыска и количества подаваемой мочевины зависимо от режима работы ДВС, нагрузки на мотор и интенсивности образования выхлопных газов.
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
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
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.
Если мочевина ударила в голову: что такое SCR, BlueTEC, AdBlue или DeNOxtronic и зачем это надо?
Ещё не так давно непонятная заливная горловина на некоторых «немцах» вызывала удивление, а объяснение про мочевину – сдержанное хихиканье. Прошли годы, и упоминание системы SCR вызывает не глупые смешки, а благородный гнев владельцев машин с этой самой системой. Думали, ничего хуже EGR и сажевого фильтра придумать уже нельзя, а оказалось, что можно. Так что такое – эта самая мочевина? Для чего она нужна и что делать, если что-то в этой системе перестаёт работать?
Покой нам только снится
Всё началось с того, что на современных автомобилях с дизельными моторами слишком много систем, задачами которых стала борьба за экологию. Не думайте, что я противник «зелёных», но если эти системы начинают воевать друг против друга, то что-то в них есть что-то определённо порочное. А воюют они насмерть.
Вот, например, система рециркуляции EGR. Для чего она нужна? В первую очередь – для снижения температуры отработавших газов. Тут вроде бы всё просто: чем выше температура, тем больше в газах оксидов азота NO. А они – штука действительно вредная. И EGR, снижая температуру, довольно успешно с ними борется.
Но тем временем интенсивность партикуляции (появления твёрдых частиц в газах) тоже зависит от температуры. Только в обратную сторону: чем температура выше, тем ниже содержание твёрдых частиц (читай – сажи). Но ведь есть EGR… И вот тут эта система наоборот приносит вред: снижая температуру, она помогает расти количеству сажи. Обидно. Что делать?
Выход, конечно же, нашли: стали ставить сажевые фильтры. Они терпеливо собирают в себе то, что натворила EGR – несгоревшую сажу. Вроде бы всё прекрасно, но нет.
Со временем сажевый фильтр забивается. Его как-то надо прочистить. А как? Правильно, пойти логическим путём – сжечь всё, что в него забилось. Наступить, так сказать, на горло системе EGR и запредельно поднять температуру отработавших газов. Для этого есть режим регенерации сажевого фильтра. Реализуется он по-разному, но смысл всегда одинаковый: в выпуск подаётся дополнительная порция солярки, которая там сгорает и выжигает почти всю гадость, которая скопилась в сажевом фильтре. Правда, для этого необходимы некоторые условия: машина должна на более-менее постоянной и достаточно высокой скорости ехать какое-то определённое время. Так что обычно регенерация включается на трассе. Ну а если автомобиль эксплуатируется исключительно в городе, приходится запускать принудительную регенерацию. В этом случае машина просто стоит на месте и дымит, как Москва после безобразий Наполеона. Сажа выгорает, после чего фильтр работает дальше. Прекрасно? Прекрасно, но… да-да, для этого процесса нужна очень высокая температура! А это – оксиды азота и плевок в душу системе EGR. Круг замкнулся, системы экологии опять продолжают свой великий и вечный бой, в котором победителей нет. В конце концов в этом бою умрут все.
Аммиак и все-все-все
«Умирать – так всем!» решили инженеры и придумали систему selective catalytic reduction, которую сокращенно называют SCR, а производители – как-нибудь по-своему (например, BlueTEC, AdBlue или DeNOxtronic). Для чего она нужна? Если вкратце – всё за тем же: для нейтрализации вредных соединений азота. Если поподробнее, то попробуем обойтись без погружения в дебри менделеевщины и объяснить всё на восьми пальцах инженера по технике безопасности токарного цеха.
Итак, кроме бака с соляркой в дизельной машине есть ещё один бак, куда заливается реагент – раствор мочевины в воде. Стандартная концентрация – 32,5% мочевины. Это та самая, простите за выражение, смердящая жижа. Запах у неё действительно неприятный. Оттуда этот реагент под давлением попадает в систему выпуска – в отработавшие газы. Дальше начинается химия: в отработавших газах мочевина разлагается на аммиак и изоциановую кислоту. Изоциановая кислота в свою очередь распадается на опять же аммиак (никакой ошибки нет, аммиак образуется на обеих стадиях распада) и углекислый газ. И вот как раз аммиак нейтрализует оксиды азота. В конце реакции получаются совершенно безвредные вещества: углекислый газ, азот и водяной пар. Это ли не мечта Греты Тунберг?
Основное преимущество использование мочевины – это сохранение достаточно высокой температуры сгорания топливной смеси. То есть партикуляры (сажа по-научному) в её присутствии в большом количестве всё-таки сгорают и не оседают на фильтре. Прекрасно? Почти. Но плачь, Грета, плачь: тут тоже не всё идеально.
Второй недостаток – это необходимость эту мочевину покупать и даже возить с собой канистру про запас. Владельцы Кайенов и Гелендвагенов, моющие свои автомобили на мойках самообслуживания, здорово негодуют и печалятся, потому что без мочевины загорается «джеки чан», мотор вываливается в ошибку и иногда просто сообщает, что его пуск невозможен.
Третий недостаток – это относительно сложная конструкция. Дополнительные датчики, форсунка и прочее, что может сломаться – всё это потенциальный риск. А если говорить честнее, то не потенциальный, а вполне даже реальный: иногда всё это ломается. И тогда приходит время что-то в этой системе ремонтировать.
Всё и сразу
Итак, есть несколько проблем: мочевина замерзает, душит жаба её постоянно покупать, выходят из строя компоненты системы. Что со всем этим делать? О, тут народная фантазия просто бурлит. Правда, не всегда в нужном русле.
Разумеется, наиболее правильное решение – это покупать мочевину и следить за работой системы. На самом деле, она не так уж плоха, и что касается снижения выброса оксидов азота, то работает SCR очень эффективно. Но правильно – это иногда дорого. Поэтому на помощь приходит смекалка.
Первым делом люди решили, что систему можно обмануть, залив вместо мочевины воду. Какая ей разница, чего жрать? Жидкое – и ладно. Но система оказалась умнее. И это понятно: датчики оксидов азота перед и после катализатора следят за эффективностью работы мочевины. Если что-то идёт не так, по их команде насос качает всё больше жидкости, пока концентрация NO на выходе не упадёт до нормы. Само собой, воду можно качать бесконечно долго, но ситуация с оксидами азота не улучшится. Система от этого впадает в ступор и выпадает в ошибку. Мотор в аварийном режиме, машина не едет, владелец в расстройстве. Что придумать ещё?
Оk, попробуем по-другому: разбавим мочевину водой. Может, хотя бы расход снизим. Фокус не проходит по той же причине: SCR видит, что работает неэффективно, и добавляет разбавленный реагент до тех пор, пока не начнёт работать как положено. Фиаско.
Хорошо, идём ва-банк: покупаем мочевину в гранулах (её продают как удобрение в виде карбамида) и делаем раствор сами. Пользуемся своей машиной, а если повезёт, то ещё и продать её можно – себестоимость копеечная, почему бы и отбить затраты? Теоретически раствор сделать можно (только воду надо брать деминерализованную, хотя найти такую сложно). Вот только гранулы удобрений для этих целей не подойдут: гранулы обрабатывают таким составом, который полностью отфильтровать не получается. Да и сам состав немного не тот, который нужен для мочевины SCR: в нём слишком много биурета – амида аллофановой кислоты. Можно, конечно, упереться рогом в землю и найти подходящие ингредиенты, но овчинка выделки стоить не будет. Проще будет купить готовую мочевину.
Иногда пытаются обмануть машину, убедив температурный датчик в баке мочевины в том, что она замёрзла. Иногда помогает, но чаще в попытках разморозить мочевину перегорает система её подогрева. Так себе выход из положения.
Есть ещё один радикальный способ: забить на систему и просто ничего не заливать. Ездить машина будет, но медленно. Процентов на 60-70 от того, как она может. В общем, тоже не выход.
Особенно обидно, что все эти эксперименты с водой почти всегда приводят к смерти каких-то элементов SCR. Умирает подогрев, перегорает насос, забивается форсунка. В случае с использованием воды из-под крана и самопальной мочевины можно загубить и катализатор.
Остаётся одно решение: удалить всю систему полностью. Повторю ещё раз: этот выход всё-таки не самый лучший, и будет правильнее поддерживать рабочее состояние SCR. Но уже если совсем прижало, то почему бы и нет. Правда, тут нужно обратить внимание на две вещи: во-первых, удалять мочевину лучше вместе с глушением EGR, а возможно – и с сажевыми фильтрами, во-вторых, придётся программно влезать в диагностику этой системы. Теперь немного подробнее.
Недостаток EGR – очень быстрое загаживание сажей впускного коллектора. Чтобы избежать этого процесса в дальнейшем, лучше всего будет заглушить каналы отработавших газов. Заглушки не дадут саже попадать обратно во впуск. А чтобы забыть о проблеме наверняка, можно заодно удалить и сажевый фильтр. А вот катализатор можно не трогать (если он пока ещё целый).
С программными изменениями ситуация сложнее. Конечно, можно отключить систему диагностики полностью. Часто так и делают: это проще и быстрее всего. Но при этом перестают работать защитные алгоритмы, что само по себе очень плохо, но хуже, что при неполадках в других системах мотора никаких ошибок диагностика не покажет. А это – самая поганая ситуация для диагноста, которому придётся разбираться с машиной. С учётом убитых алгоритмов защиты мотора вероятность попадания в сервис и последующих танцев с бубном (и сканером) вокруг машины очень высока. Поэтому после физического удаления сажевых фильтров, EGR и SCR нужно удалить только их системы диагностики. Для этого приходится покупать A2L-файлы (инженерные карты прошивки, в которых описаны все основные калибровки и константы бинарного файла прошивки) и вносить в них соответствующие изменения. В итоге прошивка не видит только физически удалённые компоненты, а все остальные работают в штатном режиме.
Разумеется, такая работа – удовольствие не самое дешёвое, поэтому обычно ищут что-то подешевле. Да, иногда что-то сделать получается, но только в порядке исключения. Так что полноценное удаление мочевины – это всё-таки дорого.
Ну а лучший способ жить с мочевиной в хороших отношениях – это не пытаться на ней экономить. Система справляется со своими задачами по повышению экологичности выхлопа и почти не портит жизнь другим системам автомобиля (чего не скажешь о EGR), хотя её подводит некоторая сложность исполнения. Так что лучше оставьте всё как есть и обслуживайте систему в хороших сервисах.
Все что нужно знать при использовании AdBlue в машине
Что такое AdBlue и для чего нужна эта добавка, куда ее надо заливать?
Прежде чем перейти к подробному описанию процедуры пополнения отдельного бака с жидкостным раствором AdBlue, о мерах предосторожности при заправке данного вещества, мы своим читателям попытаемся пояснить, что из себя вообще представляет этот AdBlue.
Смотрите также: Незамерзайка своими руками
AdBlue- это расходуемый материал для дизельных двигателей автомобилей по всему миру, и не важно о каком виде транспорта мы говорим, о легковом или о грузовом транспорте. Данный жидкостный раствор впрыскивается в катализатор SCR, чтобы разрушить там накопившуюся сажу и несгоревшие частицы топлива, разложив таким образом их на воду и азот. Оба получившихся из этого элемента, как многие знают из школьного курса химии, являются безвредными и попадают соответственно в атмосферу из этой самой выхлопной системы автомобиля.
Сама жидкость состоит из 32.5% мочевины и 67.5% деионизированной воды, последняя соответственно работает как растворитель, она помогает твердой мочевине (бесцветные кристаллы) стать жидким раствором. AdBlue не является токсичной жидкостью, не имеет запаха, но определенные меры предосторожности при ее заправке должны все-же соблюдаться, так как при попадании на некоторые определенные металлы данный раствор может привести к их коррозии. Поэтому хранить и транспортировать эту жидкость нужно с определенной долей предосторожности. Если реагент попал на человеческую кожу, ее нужно тщательно промыть в воде и этого будет вполне достаточно, чтобы обезопасить организм от отрицательных последствий.
Что будет или что произойдет, если не залить AdBlue в автомобиль?
Без жидкости AdBlue большинство современных дизельных автомобилей откажутся просто заводится или будут работать в режиме низкой мощности, в так называемом «аварийном режиме». Поэтому рекомендуется, при пользовании таким двигателем необходимо контролировать уровень AdBlue и пополнять его при необходимой надобности.
Автомобиль сам уведомит вас о необходимости долива мочевины посредством бортового компьютера, подсказав таким образом, что уровень данной жидкости низкий и требуется пополнить ее количество.
Ввиду достаточно жесткого отношения автопроизводителей к экологичности по выхлопу газов автомобилей работающих на диз-топливе, (вплоть до того, что двигатель может не заводится), первые предупреждения (сигналы) о доливке жидкости появятся за несколько тысяч километров до необходимой дозаправки. Таким образом у вас в запасе будет достаточно времени, чтобы не забыть приобрести еще этого средства, прежде чем автомобиль окончательно израсходует все остатки жидкости. Но в наших сегодняшних реалиях мы посоветовали бы водителям дальнобойщикам возить пару канистр с раствором мочевины постянно с собой.
Какой расход у данного реагента AdBlue?
Расход жидкости AdBlue варьируется в зависимости от конкретной системы последующей обработки выхлопных газов. Но еще на это влияет и стиль самого вождения, а также условия в которых передвигается автомобиль. К примеру, если автотранспортное средство перевозит какой-то груз или находится в пробке, то потребление AdBlue станет уже выше (больше), чем при движении по шоссе на легке. В последнем случае использование (расходование) AdBlue тоже конечно будет происходить, но уже не так быстро, чем в сложных условиях эксплуатации автомобиля.
По сути можно резюмировать следующее, как бы вы не эксплуатировали автомобиль и, если он не рассчитан на расщепление вредных выбросов дизельного двигателя но у него стоит подобная система, то дополнительные траты на покупку этого средства у вас будут присутствовать всегда.
Сколько реагента AdBlue расходуется (примерно) в машине?
20-литровая канистра реагента стоит от 500 до 650 рублей. Если для владельцев легкового автотранспорта такие суммы не критичны, то для грузовых автоперевозчиков стоимость данного реагента за год будет очень достаточно существенной.
Как заправлять дизельную машину(ы) данным AdBlue?
Как только ваш автомобиль уведомляет вас о том, что вы должны пополнить (долить) AdBlue, вам пора выходить в интернет, чтобы купить данный вид жидкости.
Будьте друзья внимательны (!), не вся мочевина AdBlue одинакового качества. У разных производителей качество таковой может существенно отличаться друг от друга, иногда на столько, что на бортовом компьютере автомобиля могут появляться ошибки. Также еще, на рынке существует контрафакт или поддельная жидкость, будьте пожалуйста осторожны.(!)
Для долива данного реагента вам не обязательно отправляться в специализированный сервисный центр, пополнить систему можно самостоятельно. Главное четко выполнять требования инструкции и все несложные действия долива с максимальной осторожностью, тогда у вас все получится и будет выполнено без особого риска нанесения ущерба (вреда) автомобилю.
Вы не знаете какое количество жидкости осталось в бачке для реагента? Не беда, некоторые автомобили сами уведомят вас о его количестве посредством бортового компьютера. Если этих данных у вас нет, то обратитесь к руководству эксплуатации автомобиля или посмотрите в интернете. После того, как удастся выяснить сколько литров жидкости необходимо (понадобится), вам потребуется подробно ознакомится и с процедурой пополнения бака с AdBlue вашего автомобиля.
Как видите друзья, все совершенно просто. И еще, если на вашей модели авто крышка для пополнения AdBlue находится рядом с заливной горловиной бензобака, а заправочная горловина находится в другом месте, то долив реагента будет немножечко сложнее. На некоторых автомобилях марки BMW она находится под капотом, в то время как другие автопроизводители расположили эту горловину прямо внутри самого багажника. В любом случае сначала ее потребуется найти, прежде чем открывать контейнер с AdBlue.
Автомобили с технологией AdBlue должны заправляться только жидкостным реагентом AdBlue. Модели таких автомобилей носят специальные названия (как BlueTEC у Mercedes-Benz к примеру), у них имеется и специальная отдельная заправочная горловина с крышкой синего цвета и с отдельным баком для реагента. Никогда не пытайтесь пополнить бак для реагента чем-то другим, кроме AdBlue, и никогда не разбавляйте этот AdBlue какой-то другой жидкостью.
Также, КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ заливать AdBlue в топливный бак или в другие бачки автомашины, которые не предназначены для этого. Это может привести к серьезной поломке мотора и других частей автомобиля.
Можно заправлять данный реагент с помощью или при помощи фирменной заправки, то есть так называемой «непроливайки», которая продается изготовителем этого автотранспортного средства.
Если вы хотите сэкономить, то такая хитрость заправки заключается в следующем, вы приобретаете специальную заправочную бутылку «непроливайку» и используете ее в качестве воронки. После ее покупки, вы можете смело пополнить бак для жидкости реагентом AdBlue по своему усмотрению, без каких-либо неприятностей и приключений.
Некоторые АЗС предлагают заправляться AdBlue прямо с колонки, но такие станции являются редкостью и сделаны они обычно только для водителей грузовиков, которые заправляют большое количество реагента AdBlue сразу за один раз.
В розницу AdBlue продается в больших 10-и литровых или 20-и литровых канистрах. Скорее всего такого большого количества реагента вашему автомобилю не понадобится. Хранить данный реагент после его открытия и последующего долива лучше не стоит (тем-более, если вы ездите мало), так как данный продукт имеет ограниченный срок годности.
Также можно использовать и обычную простую воронку. На форумах частенько обсуждается «дедовский» способ заправки. Но мы уважаемые друзья не рекомендовали бы его вам, ведь пролитая жидкость рано или поздно вызовет ускоренную коррозию на месте ее попадания.
Если у вас нет другого выбора кроме, как купить 10-литровую бутылку AdBlue, то не стесняйтесь и поделитесь остатками реагента с другом, если в этом у него есть нужда. Старайтесь вообще не хранить жидкость AdBlue, так как это вещество в последствии после вскрытия теряет свою чистоту и может серьезно повредить систему SCR автомобиля.