Авто        05 Січня 2019        58         0

Як і навіщо використовується сечовина в автомобілях

Питання екологічності використовуваних транспортних засобів в останній час стає все більш актуальним. До машин пред’являють підвищені вимоги, відповідати яким досить складно.

fcf2f7c93086c6db49c0fe2579e95b05 Як і навіщо використовується сечовина в автомобілях

Але автокомпанії змушені дотримуватися встановлених правил, щоб мати можливість продавати свої машини на території Європи та інших країн, що пред’являють підвищені вимоги по нормам екологічності.

І тут найбільша кількість питань і претензій виникає щодо дизельних двигунів і автомобілів, оснащених цими моторами. Вони виділяють токсичні і небезпечні речовини, здатні нашкодити не тільки природі, але й завдати шкоди людському здоров’ю.

Вчені довели, що виходить сажа разом з вихлопом провокує розвиток ракових клітин та інших патологій. З метою зменшення шкоди була розроблена спеціальна система SCR. Це спеціальна технологія, призначена для дизельних двигунів, яка грунтується на застосуванні сечовини. Її також часто називають карбамід.

Екологія і дизельні двигуни

Для початку потрібно розібратися, як ці поняття між собою пов’язані, і чому дизельні ДВЗ не настільки гарні, як прийнято вважати.

По мірі того, як розвивалися й удосконалювалися технології, до двигунів внутрішнього згоряння почали висувати більш жорсткі вимоги щодо шкоди виділяється ними вихлопного газу. І якщо у випадку з бензиновими моторами проблему вирішили досить просто, встановивши каталітичні нейтралізатори в систему вихлопу, то ось з дизельними моторами складнощів куди більше.

Каталізатори монтуються безпосередньо в систему вихлопу, що не потрібно вносити якісь суттєві зміни в конструкцію. У корпусу нейтралізаторів є подвійні стінки, між якими розташувалася оболонка з жароміцного матеріалу. Всередині передбачено подобу сот, виконаних з металу або кераміки. Поверх сот наноситься спеціальний матеріал, що вступає в реакцію з вихлопом. По суті це речовина, що покриває стільники, є каталізатором, що дозволяє перетворювати шкідливі хімічні сполуки азот, воду і вуглекислий газ за рахунок окислення.

Для бензинових моторів розробили різні каталізатори, де основними компонентами називають родій, платину і паладій. Паладій і платина здатні нейтралізувати чадний газ, а родій відрізняється здатністю взаємодіяти з оксидами азоту. Каталізатори довго і ефективно служать, вони прості у виробництві і легко встановлюються в вихлопну систему автомобіля.

Ситуація з дизельними моторами куди складніше. Серед токсичних елементів, виділяються при згорянні дизельного палива у вигляді вихлопу, особливо відзначають сажу і оксид азоту. Сажа утворюється в досить великій кількості, що обумовлено особливостями освіти паливоповітряної суміші в дизельних ДВЗ.

Сажу розглядають як дуже небезпечний канцероген, здатний спровокувати ракові захворювання. Важливо і те, що прагнення знизити кількість сажі веде до утворення надлишку оксиду азоту. А якщо знижувати кількість оксиду азоту, паралельно збільшується обсяг сажі. Свого роду замкнене коло.

Щоб впоратися з проблемою надлишку сажі, в конструкціях дизельних авто використовуються спеціальні сажеві фільтри. Вони працюють як уловлювачі. Сажа осідає на поверхні фільтра, а при її надлишку автоматично спрацьовує система допалювання. Це допомагає відновити роботу фільтру і нормалізувати його пропускні властивості.

Новим витком у підвищення екологічності дизельних моторів стало застосування сечовини.

Для чого використовується сечовина

Оскільки європейські країни ведуть активну боротьбу проти екологічно небезпечних автомобілів, пред’являються нові вимоги і правила автовиробництва.

Наслідком таких заходів стала поява технології під назвою SCR і сечовини AdBlue. При цьому не всі розуміють, що таке Adblue в автомобілях і навіщо воно потрібне.

Спочатку рішенням проблеми намагалися зайнятися шляхом внесення змін в систему подачі дизельного палива і газорозподілу. Інженери намагалися зробити все можливе для зниження кількості шкідливих сполук у відпрацьованих газах. Але якщо менш жорсткі вимоги це задовольняло, то в подальшому ситуація істотно змінилася. Подібними методами вже не виходило довести вихлоп до безпечних норм.

Саме тоді з’явився метод так званої селективної каталітичної нейтралізації. Для цього в автомобілі встановлюють спеціальне устаткування. Воно необхідно для вприскування сечовини в системи вихлопу на транспортних засобах, що дозволяє значно знижувати токсичність вихлопного газу, нейтралізуючи його.

Тепер слід більш детально розібратися в тому, для чого ж в дизельному автомобілі потрібна сечовина, або карбамід. Її прийнято називати Adblue. Це спеціальний реагент, який використовується на дизельних машинах, виготовлених відповідно до стандартів Євро 4, 5 і вище. Сечовина є невід’ємною частиною системи очищення SCR.

Фактично це водний розчин сечовини, яка виконує ключові завдання в питанні каталітичної нейтралізації вихлопу. Тим самим машина виділяє більш екологічно безпечний газ. Паралельно сечовина здатна продовжувати термін служби двигуна, і підвищувати ефективність його роботи.

Практично всі нові вантажні автомобілі, а також деякі легкові авто оснащені системою SCR. Цей перетворювач дозволяє збільшити характеристики двигуна, забезпечити кращий захист від нагару. При цьому сечовина розташовується в окремому баку, який знаходиться біля двигуна.

Сучасна система очищення вихлопу дизельних силових установок складається з:

  • сажового фільтра;
  • окисного каталізатора;
  • рідинної системи нейтралізації оксиду азоту.

Важливо розуміти, що сечовина не є самостійним засобом збільшення екологічності і зниження токсичності вихлопу, а входить до складу загальної SCR системи.

Автомобілі, на яких встановлюється така система, оснащуються окремими бачками для заправки сечовиною. Цей реагент отримав поширена назва Adblue, що як би підкреслює екологічність і прагнення захистити навколишнє середовище.

Фактично розчин представлений у вигляді аміаку і води в певних пропорціях. Але у нас часто речовину називають сечовиною. Спеціальний дозатор автоматично забирає з бачка рідина, впорскує розчин у систему вихлопу дизельного транспортного засобу, і дозволяє знижувати токсичність. Впорскування здійснюється на ділянку, де відбувається змішування відпрацьованого газу і розчину сечовини.

Коли компоненти змішуються між собою, отримана суміш проходить через SCR нейтралізатор. Він розшифровується як Selective Catalytic Reduction або просто селективний каталізатор (нейтралізатор).

Подібна технологія відрізняється тим, що працює, грунтуючись на виборчій принципі. Аміак, який є складовою частиною Adblue, починає вступати в реакцію з окислом азоту, перебуваючи під впливом шару каталізує речовини в самому нейтрализаторе і високої температури. Температурні показники можуть складати до 300 градусів Цельсія.

8d6431d0fbad05f2127e9dcc620ca46d Як і навіщо використовується сечовина в автомобілях

В результаті відбувається розкладання оксидів азоту на складові частини. А саме на воду і азот, є абсолютно нешкідливими для навколишнього середовища і людського здоров’я речовинами. Додатково в системі (нейтрализаторе) відбувається процес догорання інших токсичних компонентів. Технологія актуальна для вантажних і легкових транспортних засобів.

Процес очищення

Оскільки вже вдалося розібратися в тому, що таке сечовина і які переваги дає використання цієї суміші в машинах, потрібно детальніше розібратися в самому процесі нейтралізації токсичності вихлопу.

Доведена на практиці висока ефективність сечовини або Adblue грунтується на 2 робочих циклах.

  • Спочатку в струмінь з відпрацьованого газу, який виходить з камери згоряння двигун, додається сечовина шляхом уприскування. Під дією високої температури починається хімічна реакція. Це дозволяє перетворити сечовину в речовину під назвою аміак.
  • На другому етапі небезпечні сполуки у вигляді оксиду азоту, які містяться в самому вихлопі, починають перетворюватися у воду і азот. Таке стає можливим за рахунок взаємодії між аміаком і каталізатором. Процес окислення дозволяє отримати на виході два абсолютно безпечних речовини.
  • Наочний опис процесу дозволяє зрозуміти, навіщо потрібна ця сама сечовина, які функції вона виконує і як це все відбувається в дизельному двигуні.

    Сечовину використовують з метою підвищення рівня екологічності. Цим виробники виводять свої машини на потрібний рівень безпеки, передбачений нормами Євро-4 і вище, включаючи актуальну норму Євро 6.

    Важливо помітити той факт, що сечовина витрачається в досить невеликій кількості. Тому витрачати величезні гроші на постійну заправку карбамідом не доводиться.

    Переваги і недоліки

    Щоб об’єктивно оцінити використання карбаміду або сечовини в автомобілях, слідом за дією і функціональними особливостями SCR слід вивчити сильні та слабкі сторони такого рішення. У застосуванні сечовини виділяють цілий ряд переваг. Але ця ж сечовина викликає деякі проблеми і труднощі. Особливо, якщо мова йде про застосуванні системи в автомобілях, що експлуатуються на території Росії.

    Почнемо з позитивних якостей.

  • Безпека і нешкідливість. Сечовина є органічною речовиною, періодичний впорскування якого в систему вихлопу не несе в собі абсолютно ніякої шкоди або загрози для навколишнього середовища. А тому і вважається безпечним для людини.
  • Автоматичний впорскування. Система дозволяє в автоматичному режимі подавати потрібну кількість сечовини і в необхідний момент часу. Подача здійснюється в залежності від режиму роботи двигуна, поточного навантаження на дизельний ДВС та інтенсивності утворення вихлопу.
  • Екологічність двигуна. Мотори з такою системою очищення вихлопу сечовиною відповідають самим жорстким вимогам по екологічним стандартам. Це йде на користь не тільки споживачам, але і самим автовиробникам. Значно розширюється ринок збуту таких автомобілів в країнах, що пред’являють підвищені вимоги щодо екологічної безпеки і рівнем забруднення автомобілями навколишнього середовища.
  • Відсутність впливу на потужність. Зниження токсичності вихлопу зовсім не веде до паралельного падіння потужності. Мотор залишається таким же тяговитим та продуктивним. Місцями сечовина лише покращує ефективність його роботи, і продовжує термін служби.
  • Процес перетворення. Процес очищення дозволяє отримувати на виході такі безпечні речовини, як азот, воду і вуглекислий газ. Оксиди азоту стають інертним газом, який не представляє ніякої загрози.
  • Зниження кількості штрафів і податків. Це стосується розвинених країн, де за експлуатацію менш екологічних автомобілів доводиться платити великі податки. Додатково ніхто вас не буде штрафувати за виділення небезпечного і шкідливого вихлопу при наявності SCR.
  • Маленький витрата. Для нормальної експлуатації легкового автомобіля, оснащеного системою очищення вихлопу на основі сечовини, не потрібна велика кількість реагенту. Зазвичай витрата не перевищує 150 мл на 100 кілометрів. Тобто бака з 10 літрами речовини вистачає на подолання близько 10 тисяч кілометрів. Витрата у вантажних машин більше, ніж цілком очікувано.
  • Відносна цінова доступність. Найчастіше сечовину можна зустріти в каністрах ємністю 20 літрів. Такий обсяг реагенту обходиться в суму близько 10 євро. Є й більш дешеві продукти. Це вже залежить від самого виробника.
  • Але для Росії ця технологія поки не розглядається повністю як позитивна зміна. Багато хто замислюється над тим, як обійти роботу цієї системи, заснованої на впорскуванні та витрачання сечовини.

    3f639bae3e4c1e8aae00f2f2d657515b Як і навіщо використовується сечовина в автомобілях

    В якості аргументів наводиться кілька доводів, які розкривають негативні сторони використання сечовини в системі вихлопу.

  • Чутливість до якості солярки. Кожен з вітчизняних автомобілістів, хто має досвід експлуатації дизельних машин, визнає факт проблеми з якістю дизпалива в країні. Звідси виникає досить істотний недолік застосування сечовини, яка дуже чутлива до якості заливається в бак пального. Рекомендується заправлятися дизельним паливом з низьким рівнем вмісту сірки, щоб забезпечити нормальну роботу нейтралізатора.
  • Необхідність дозаправки рідиною, яку не так просто знайти в вітчизняних умовах. Сечовина, тобто рідина Adblue, є далеко не скрізь. Тому часом виникають проблеми з пошуками цього розчину, який заливається у спеціальний бачок з окремим заправним отвором, як і паливний бак.
  • Якість. Не вся сечовина, яка пропонується на вітчизняному ринку, відповідає встановленим і загальноприйнятим вимогам якості. З-за цього знижується ефективність роботи всієї системи, вихлоп не очищається належним чином. Паралельно витрачається більша кількість розчину.
  • Температурна стійкість. Ще одне слабке місце сечовини, яка починає кристалізуватися при зниженні температури до позначки нижче -11 градусів Цельсія. Тому в умовах російського клімату в окремих регіонах держави застосовувати сечовину стає практично неможливо.
  • Неприємний запах. Запах вихлопу, який виходить з-під автомобіля після вприскування сечовини, навряд чи можна назвати приємним. Але цим доводиться жертвувати задля забезпечення належного рівня екологічності для зниження токсичності вихлопу. Якщо комусь сильно заважає запах, то тоді використання технології стане для них проблемою.
  • Виділення аміачних випарів. Вони виникають в тих випадках, коли на бачок з сечовиною впливає висока температура. Відбувається часткове випаровування, а виділяються пари можуть провокувати роздратування на очах, шкірі і слизових покривах.
  • Токсичність. Хоча саме по собі речовину Adblue вважається безпечним, допускати контакти з шкірою настійно не рекомендується. Під час дотиків можливе утворення хімічних опіків.
  • Велика кількість підробок. Враховуючи всі об’єктивні переваги нової технології, багато шахраї намагаються заробити, продаючи під виглядом якісного продукту вкрай сумнівну підроблену сечовину. З-за неї дуже страждає вся система очищення і безпосередньо сам двигун. В результаті можна зіткнутися з серйозними поломками.
  • Додаткові фінансові витрати. Це питання найбільше хвилює власників вантажних автомобілів, на яких використовується сучасна система очищення із застосуванням сечовини.
  • Чи варто відмовлятися від системи і шукати способи її обходу, питання вкрай актуальне для власників дизельних машин. Сечовина дає великий перелік достоїнств і позитивних моментів експлуатації, а наявні недоліки багато в чому умовні. В основному власників турбує проблема пошуку якісного розчину і необхідність витрачати на нього додаткові гроші, крім заправки самим дизельним паливом.

    Але якщо ви високо оцінили всі наявні гідності, готові піти на певні жертви, але все ж отримати автомобіль з високоекологічним дизельним мотором, тоді покупка сечовини не стане для вас великою проблемою. До того ж реальний витрата розчину незначний і складає зазвичай не більше 7% від витрати дизельного палива. При відносно невисокій вартості сечовини, ви отримуєте значно більше переваг від її застосування.

    Нюанси застосування

    Наостанок слід поговорити про застосування сечовини в автомобілі, оснащеному дизельною силовою установкою. Цей спеціальний водний розчин придбати не так складно. Тут найголовніше, щоб водяна складу застосовувався правильно у відповідності з пропонованими вимогами і нормами.

    Запас ходу автомобіля, оснащеного окремим баком для Adblue, безпосередньо залежить від об’єму бачка, а також від характеристик самого дизельного двигуна. Також на інтенсивність витрати впливають навантаження на машину, стиль водіння і стан дорожнього покриття.

    Якщо говорити про легкові транспортні засоби, то обсяг бака під сечовину становить зазвичай від 5 до 30 літрів. В середньому на кожні 1000 кілометрів шляху автомобіль витрачає близько 1-3 літрів розчину сечовини. Це дозволяє при повністю заповненому бачку проїхати від 5 до 20 тисяч кілометрів, не здійснюючи дозаправку.

    81c92f383a303c0a4df18de7f346d289 Як і навіщо використовується сечовина в автомобілях

    Щоб заправитися, особливі навички не потрібні. Це не складніше, ніж заливка звичайного дизельного палива. Тобто потрібно відкрити горловину бачка і заправити туди розчин. При цьому основне питання виникає щодо розташування заправної горловини. Точно сказати може тільки керівництво по експлуатації, оскільки розміщення безпосередньо залежить від марки і моделі автотранспортного засобу.

    В залежності від розташування заправної горловини для заливання сечовини, всі автомобілі можна умовно поділити на 3 групи. Для них передбачені свої штатні місця установки горловини під Adblue. А саме:

    • безпосередньо біля кришки паливного бака;
    • у багажному відсіку;
    • в підкапотному просторі.

    Це найбільш часто зустрічаються варіанти. Не варто виключати більш рідкісні та екзотичні способи установки бака. Тут найпростіше заглянути в керівництво по експлуатації, ніж дослідити кожен сантиметр свого автомобіля.

    Європейським законодавством передбачені певні вимоги щодо використовуваних систем, що працюють на основі Adblue. Зокрема, всі автотранспортні засоби, що мають окремий бачок під сечовину, повинні оснащуватися спеціальним датчиком і сигналізатором на приладовій панелі. З його допомогою водієві надходить повідомлення про те, що в бачку поступово закінчується розчин, і незабаром буде потрібна дозаправка. Зазвичай перший попереджувальний сигнал надходить на приладову панель тоді, коли запас ходу становить менше 2,5 тисяч кілометрів.

    Подальше оповіщення залежить вже від конкретної марки і моделі автомобіля. Деякі повідомляють про резерві розчину кожні 100-200 кілометрів. Інші сигналізують лише тоді, коли рідина в бачку на межі.

    Тут важливо враховувати, що провокувати повний витрата настійно не рекомендується. В іншому випадку зростає ризик того, що машина просто не заведеться при відсутності розчину в бачку для сечовини. А щоб двигун запустився, доведеться залити в бак мінімум 3-5 літрів речовини. Не варто ризикувати. І завжди рекомендується мати запас сечовини в багажнику.

    Купувати машину з сучасним дизельним двигуном, оснащеним технологією очищення вихлопного газу чи ні, справа особисто кожного. Оскільки в нашій країні не діють такі жорсткі правила і обмеження щодо екологічності транспортних засобів, наше законодавство більш лояльно до старих дизельним моторам. Але ось наскільки це добре, питання швидше риторичне.

    Впровадження сечовини дозволило отримати широкий перелік переваг. Але також відзначаються деякі недоліки. Для європейців вони не настільки істотні, як для наших співвітчизників. Поки можна сказати, що для країн СНД технологія очищення SCR занадто вимоглива і проблематична. Задовольнити потреби в якості палива і самої сечовини наші виробники поки не можуть. Потрібно час, щоб нововведення для дизельних моторів стали нормою для нашої країни. І люди не шукали шляхи обходу новітньої системи очищення вихлопу.

    WordPress: 11.79MB | MySQL:65 | 0,707sec