Urea i dieselmotorer: varför, sammansättning, förbrukning, pris, avstängning

De flesta moderna bilister, som definierar den mest praktiska bilen, är inte bara uppmärksamma på kraftaggregatets kraft och den komfort som erbjuds i interiören. För många är transportekonomin av stor betydelse. Men genom att skapa bilar med minskad bränsleförbrukning styrs tillverkarna mer av miljöstandarder (en mindre ICE avger mindre skadliga ämnen).

Att skärpa miljöstandarderna tvingade ingenjörer att utveckla nya bränslesystem, modifiera befintliga drivlinor och utrusta dem med ytterligare utrustning. Alla vet att om du minskar storleken på motorn kommer den att tappa kraft. Av denna anledning, i moderna småförskjutningsförbränningsmotorer, turboladdare, kompressorer, alla typer av insprutningssystem etc. är allt vanligare. Tack vare detta kan även en 1.0-liters enhet konkurrera med 3.0-litersmotorn i en sällsynt sportbil.

Om vi ​​jämför bensin- och dieselmotorer (skillnaden i sådana motorer beskrivs i en annan recension) kommer ändringar med samma volym som körs på tungt bränsle definitivt att förbruka mindre bränsle. Detta beror på att alla dieselmotorer är utrustade med ett direktinsprutningssystem som standard. Mer information om enheten för denna typ av motorer beskrivs här.

Men dieselmotorer är inte så enkla. När dieselbränsle brinner avges fler skadliga ämnen, varför fordon utrustade med liknande motor förorenar miljön mer än en bensinanalog. För att göra bilen säkrare i detta avseende inkluderar avgassystemet partikelfilter и katalysator... Dessa element avlägsnar och neutraliserar kolväten, koloxider, sot, svaveldioxid och andra skadliga ämnen.

Under åren har miljöstandarderna, särskilt för dieselmotorer, skärpts. För närvarande finns det i många länder ett förbud mot drift av fordon som inte uppfyller Euro-4-parametrarna, och ibland ännu högre. För att dieselmotorn inte ska förlora sin relevans har ingenjörerna utrustat enheterna (från och med modifieringar av Euro4 ekostandarden) med ett extra avgasreningssystem. Det heter SCR.

Tillsammans med det används urea för dieselbränsle. Tänk på varför den här lösningen behövs i bilen, vad är principen för ett sådant rengöringssystem och vilka fördelar och nackdelar det har.

Vad är urea för en dieselmotor

Ordet urea i sig betyder ett ämne som innehåller urinsyrasalter - slutprodukten av metabolism hos däggdjur. Det används aktivt inom jordbruket, men det används inte i sin rena form i bilindustrin.

För dieselmotorer används en speciell lösning, 40 procent bestående av en vattenlösning av urea och 60 procent destillerat vatten. Detta ämne är en kemisk neutralisator som reagerar med avgaser och omvandlar skadliga koloxider, kolväten och kväveoxider till en inert (ofarlig) gas. Reaktionen omvandlar skadligt avgas till koldioxid, kväve och vatten. Denna vätska kallas också AdBlue för användning i avgassystemet.

Oftast används ett liknande system i kommersiella fordon. Lastbilen kommer att ha en extra tank vars påfyllningshals ligger nära bränslepåfyllningshålet. Lastbilen drivs inte bara med dieselbränsle, utan en urealösning måste också hällas i en separat tank (en färdig vätska som säljs i burkar). Förbrukningen av ämnet beror på typen av bränslesystem och hur effektivt motorn fungerar.

Vanligtvis kan en modern bil (förresten, ett stort antal passagerarmodeller som använder tungt bränsle också få ett sådant neutraliseringssystem) som kan räkna ut från två till sex procent urea från den totala mängden bränsle som förbrukas. På grund av det faktum att injektionen styrs av högprecisionselektronik och att själva systemet är i nivå med NO-sensorer, måste du lägga reagens till tanken mycket mindre ofta än att tanka själva bilen. Normalt krävs tankning efter cirka 8 tusen kilometer (beroende på tankens volym).

Vätskan för avgassystemets drift får inte blandas med diesel eftersom det inte är brandfarligt i sig självt. Dessutom kommer en stor mängd vatten och kemikalier snabbt att inaktivera högtrycksbränslepumpen (dess funktion beskrivs här) och andra viktiga komponenter i bränslesystemet.

Vad är det för i en dieselmotor

I moderna bilar används katalysatorer för att neutralisera förbränningsprodukter. Deras bikaka är gjord av metall eller keramiskt material. De vanligaste modifieringarna är internt pläterade med tre typer av metaller: rodium, palladium och platina. Var och en av dessa metaller reagerar med avgaser och neutraliserar kolväten och koloxid under höga temperaturförhållanden.

Produktionen är en blandning av koldioxid, kväve och vatten. Emellertid innehåller dieselavgaser även höga nivåer av sot och kväveoxid. Dessutom, om avgassystemet moderniseras för att avlägsna ett skadligt ämne, har detta en bieffekt - innehållet i den andra komponenten ökar proportionellt. Denna process observeras i olika driftlägen för kraftenheten.

För att ta bort sot från avgaserna används en fälla eller partikelfilter. Flödet passerar genom delens små celler och sot sätter sig på kanterna. Med tiden blir den här skärmen igensatt och motorn aktiverar plackförbränning, vilket förlänger filtrets livslängd.

Trots närvaron av ytterligare element i bilens avgassystem neutraliseras inte alla skadliga ämnen helt. På grund av detta minskar inte skadan hos bilmotorn. För att förbättra transportens miljövänlighet har ytterligare ett system för rengöring eller neutralisering av dieselavgaser utvecklats.

SCR-neutralisering är utformad för att bekämpa kväveoxid. Den är installerad som standard i alla dieselfordon som uppfyller Euro 4 och högre. Tack vare användningen av urea lider avgassystemet, förutom rent avgas, mindre av kolavlagringar.

Hur systemet fungerar

Förekomsten av ett neutraliseringssystem gör att den gamla förbränningsmotorn kan anpassas till moderna miljöstandarder. Användning av SCR är möjlig i vissa bilar som en extrautrustning, men för detta måste avgassystemet moderniseras. Själva systemet fungerar i tre steg.

Steg för rengöring av avgaser

När bränsle bränns i cylindern, vid avgasslaget gasdistributionsmekanism öppnar avgasventilerna. Kolven skjuter in förbränningsprodukterna ett avgasgrenrör... Sedan kommer gasflödet in i partikelfiltret, i vilket sot kvarhålls. Detta är det första steget i rengöring av avgaser.

Strömmen, som redan har rengjorts av sot, lämnar filtret och riktas mot katalysatorn (vissa sotmodeller är kompatibla med katalysatorn i samma hus), där avgaserna neutraliseras. I detta skede, tills den heta gasen kommer in i neutralisatorn, sprutas en karbamidlösning i röret.

1. ICE; 2. Kontrollenhet; 3. Reagensbehållare; 4. DPF-filter; 5. Delvis rengjort avgas; 6. Injektion av urea; 7. SCR-katalysator.

Eftersom strömmen fortfarande är mycket varm, avdunstar vätskan omedelbart och ammoniak frigörs från ämnet. Verkan av hög temperatur bildar också isocyaninsyra. Vid denna tidpunkt reagerar ammoniak med kväveoxid. Denna process neutraliserar denna skadliga gas och bildar kväve och vatten.

Det tredje steget äger rum i själva katalysatorn. Det neutraliserar andra giftiga ämnen. Därefter går flödet till ljuddämparen och släpps ut i miljön.

Beroende på typ av motor och avgassystem kommer neutralisering att följa en liknande princip, men själva installationen kan se annorlunda ut.

Flytande komposition

Vissa bilister har en fråga: om urea är en produkt av djurvärldens vitala aktivitet, är det möjligt att göra en sådan vätska på egen hand? I teorin är det möjligt, men tillverkare rekommenderar inte att göra detta. En hemlagad karbamidlösning uppfyller inte kvalitetskraven för användning i maskiner.

Och det finns flera orsaker till detta:

1. Urea, som ofta ingår i många mineralgödselmedel, kan ses som ett alternativ för att skapa en lösning. Men du kan inte gå till närmaste jordbruksbutik för att köpa den. Anledningen är att gödselkornen behandlas med ett speciellt ämne som förhindrar att bulkmaterialet kakas. Detta kemiska reagens är skadligt för elementen i reningssystemet för förbränningsprodukter. Om du förbereder en lösning baserad på detta mineralgödsel kommer installationen att misslyckas mycket snabbt. Inget filtersystem kan filtrera bort detta skadliga ämne.
2. Produktionen av mineralgödselmedel är förknippad med användning av biuret (den slutliga massan av detta reagens kan innehålla cirka 1.6 procent). Närvaron av detta ämne kommer att förkorta katalysatorns livslängd avsevärt. Av denna anledning, i tillverkningen av AdBlue, kan i slutändan endast en liten del av biuret (högst 0.3 procent av den totala volymen) vara i dess sammansättning.
3. Lösningen i sig skapas på grundval av demineraliserat vatten (mineralsalter täcker katalysatorns bikaka, vilket snabbt sätter den ur spel). Även om priset på denna vätska är lågt, om du lägger till priset på mineralgödsel och tiden som spenderas på att göra lösningen till dess kostnad, kommer kostnaden för den färdiga produkten inte att skilja sig mycket från den industriella analogen. Plus att ett reagens som är berett hemma är skadligt för bilen.

En annan vanlig fråga om användning av karbamid för dieselmotorer - kan den spädas med vatten för ekonomins skull? Ingen kommer att förbjuda att göra detta, men besparingar kan inte uppnås på detta sätt. Anledningen är att efterbehandlingssystemet för avgaser är utrustat med två sensorer konfigurerade för att bestämma koncentrationen av NO i förbränningsprodukterna.

En sensor placeras framför katalysatorn och den andra vid utloppet. Den första bestämmer mängden kvävedioxid i avgaserna och aktiverar neutraliseringssystemet. Den andra sensorn avgör hur effektivt processen går. Om koncentrationen av ett skadligt ämne i avgaserna överskrider den tillåtna nivån (32.5 procent), ger det en signal att mängden urea är otillräcklig och systemet ökar vätskevolymen. Som ett resultat av den utspädda lösningen kommer mer vatten att försvinna och mer vatten ackumuleras i avgassystemet (hur man hanterar det beskrivs separat).

I sig ser urea ut som saltkristaller som är luktfria. De kan lösas i ett polärt lösningsmedel såsom ammoniak, metanol, kloroform, etc. Den säkraste metoden för människors hälsa är upplösning i destillerat vatten (mineraler som ingår i vanligt vatten bildar avlagringar på katalysatorbikakan).

På grund av användningen av kemikalier vid beredningen av lösningen sker utveckling av urea under överinseende eller med godkännande från Association of the Automotive Industry (VDA).

Fördelar och nackdelar

Den viktigaste fördelen med att använda urea i dieselmotorer är ett mer fullständigt avlägsnande av giftiga ämnen som släpps ut vid förbränning av dieselbränsle. Denna vätska gör att fordonet kan uppfylla miljöstandarden upp till Euro6 (detta påverkas av enhetens egenskaper och dess tekniska skick).

Ingen av de tekniska komponenterna i motorn ändras, därför är alla fördelar med att använda urea endast förknippade med skadligheten hos utsläppen och de därmed följande konsekvenserna. När du till exempel passerar den europeiska gränsen kommer fordonsägaren inte att behöva betala en hög skatt eller böter om systemet i det landet slutar fungera.

Tankning är sällsynt. Den genomsnittliga konsumtionen är cirka 100 ml. i 100 kilometer. Detta är dock en indikator för en personbil. En 20-liters kapsel räcker vanligtvis för 20 tusen km. När det gäller lastbilen är den genomsnittliga förbrukningen av urea i den cirka 1.5 liter per 100 km. Det beror på motorvolym.

Ämnet kan hällas antingen direkt i tanken i motorrummet eller i en speciell hals som ligger nära bränsletankens påfyllningshål.

Trots de uppenbara fördelarna med innovationssystemet har det ett stort antal nackdelar. Låt oss överväga dem för att göra det lättare att avgöra om neutralisationen ska användas eller inte:

• Om en systemkomponent misslyckas blir det dyrt att reparera den.
• För effektiv neutralisering är det nödvändigt att använda bränsle av hög kvalitet (diesel med låg svavelhalt);
• Den största nackdelen är inte förknippat med själva systemet utan med ett stort antal förfalskade vätskor på OSS-marknaden (nästan hälften av de sålda varorna är förfalskade);
• Förekomsten av ett neutraliseringssystem gör fordonet dyrare;
• Förutom att tanka med diesel, måste du övervaka AdBlue-utbudet;
• Driften av urea kompliceras av det faktum att i svår frost (-11 grader) fryser den. Av denna anledning används vätskeuppvärmning i många modifieringar;
• Vätskan är reaktiv och kan orsaka brännskador eller irritation om den kommer i kontakt med händerna. Om den oskyddade handen har kommit i kontakt med ämnet, vilket ofta är fallet vid tankning från en stor kapsel, måste vätskan tvättas noggrant;
• På CIS: s territorium finns det mycket få bensinstationer där du, om det behövs, kan fylla på ytterligare kvantiteter urea av hög kvalitet. Av denna anledning måste du köpa vätska med en marginal och ha den med dig om du planerar en lång resa;
• Vätskan innehåller ammoniak, som skadar människans andningsvägar när den förångas.

Med tanke på ett sådant antal nackdelar väljer många bilister att stänga av detta system.

Hur du inaktiverar

Det finns flera sätt att inaktivera neutraliseringen av dieselavgaser:

1. Frys systemet. Innan du använder den här metoden måste du se till att SCR inte har några fel i elektroniken. Linjen är omdesignad så att elektroniken tolkar den som om urea är frusen. I detta fall aktiverar inte styrenheten pumpen förrän systemet "fryser". Denna metod är lämplig för enheter som inte tillhandahåller reagensuppvärmning.
2. Avstängning av programvara. I detta fall blinkar styrenheten eller gör vissa justeringar av det elektroniska systemets funktion.
3. Installera emulatorn. I det här fallet kopplas SCR från den elektriska kretsen, och så att styrenheten inte åtgärdar felet ansluts en speciell digital emulator istället, som skickar en signal om att systemet fungerar som det ska. I detta fall ändras inte motoreffekten.

Innan du fortsätter frånkopplingen av neutralisering är det viktigt att rådgöra med en specialist, eftersom varje enskilt fall kan ha sina egna nyanser. Men enligt författaren till denna recension, varför köpa en dyr bil för att stänga av något i den och sedan betala pengar för dyra reparationer på grund av ett sådant ingripande?

Dessutom erbjuder vi en kort videoöversikt över driften av en av sorterna i SCR-systemet:

SCR-system, hur AdBlue fungerar

Frågor och svar:

Vad är urea för en dieselmotor för? Det är ett ämne som tillsätts för att eliminera skadliga gaser i avgaserna från en dieselmotor. Detta system krävs för att uppfylla miljöstandarden Euro4 - Euro6.

Hur fungerar urea på diesel? I processen med uppvärmning och kemisk reaktion reagerar ureaammoniak med kväveoxid (den skadligaste gasen i bränt dieselbränsle), vilket resulterar i bildandet av kväve och vatten.