Applicering av urea i dieselmotorer

Moderna miljöbestämmelser sätter strikta gränser för utsläppsvärdena av föroreningar i avgaserna från en dieselmotor. Detta tvingar ingenjörer att leta efter nya lösningar för att möta standarderna. En av dessa var användningen av urea för dieselbränsle i avgasefterbehandlingssystemet SCR (Selective Catalytic Reduction). Daimler-motorer som använder denna teknik kallas Bluetec.

Vad är SCR-systemet

Miljöprotokollet Euro 6 har varit i kraft i 28 EU-länder sedan 2015. Enligt den nya standarden har dieselbilstillverkarna hårda krav eftersom dieselmotorer orsakar enorma skador på miljön och människors hälsa och släpper ut sot och kväveoxider i atmosfären.

Medan användningen av en trevägskatalysator är tillräcklig för att rena avgaserna från en bensinmotor, är en mer sofistikerad anordning för neutralisering av giftiga föreningar i avgaserna nödvändig för en dieselmotor. Effektiviteten av att rena CO (kolmonoxid), CH (kolväten) och sotpartiklar från dieselmotorernas avgaser ökar vid höga förbränningstemperaturer, medan NOx tvärtom minskar. Lösningen på detta problem var införandet av en SCR-katalysator i avgassystemet, som använder dieselurea som grund för nedbrytningen av giftiga föreningar av kväveoxid (NOx).

För att minska skadliga utsläpp har ingenjörer utvecklat ett speciellt dieselrengöringssystem - Bluetec. Komplexet består av tre kompletta system, som vart och ett filtrerar giftiga föreningar och bryter ner skadliga kemiska föreningar:

• Katalysator - neutraliserar CO och CH.
• Partikelfilter - fångar upp sotpartiklar.
• SCR-katalysator - Minskar NOx-utsläpp med urea.

Det första rengöringssystemet användes på Mercedes-Benz lastbilar och personbilar. Idag konverterar många tillverkare sina fordon till ett nytt rengöringssystem och använder urea i dieselmotorer för att möta stränga miljökrav.

Teknisk urea AdBlue

Slutprodukten av däggdjursmetabolism, urea, har varit känd sedan XNUMX-talet. Kolsyradiomid syntetiseras från oorganiska föreningar och används i stor utsträckning inom jordbruket. Inom bilindustrin, en lösning av Adblue teknisk vätska som ett aktivt medel vid rening av giftiga avgaser från kväveoxider.

Adblue är 40 % urea och 60 % destillerat vatten. Kompositionen sprutas in i SCR-systemet vid munstycket genom vilket avgaserna passerar. En nedbrytningsreaktion uppstår, där kväveoxid bryts ner till ofarliga kväve- och vattenmolekyler.

Teknisk urea för diesel - Adblue har ingenting att göra med urea urea, som används inom den agroindustriella sektorn och inom farmakologi.

Edblue i dieselmotor

Ett efterbehandlingssystem för flytande avgaser, eller SCR-omvandlare, är ett slutet system genom vilket sotfria dieselavgaser strömmar. Adblue-vätska hälls i en fristående tank och sprutas in i avgasröret i en uppmätt dos innan den går in i omvandlaren.

Den blandade gasen kommer in i SCR-neutraliseringsenheten, där en kemisk reaktion sker för att sönderdela kväveoxid på bekostnad av ammoniak i urea. I kombination med kväveoxid bryter ammoniakmolekyler ner den till komponenter som är ofarliga för människor och miljö.

Efter en fullständig rengöringscykel släpps den minsta mängden föroreningar ut i atmosfären, emissionsparametern överensstämmer med Euro-5 och Euro-6-protokollen.

Funktionsprincipen för dieselavgasreningssystemet

Ett komplett efterbehandlingssystem för dieselmotorer består av en katalysator, ett partikelfilter och ett SCR-system. Principen för drift av rengöring i steg:

1. Avgaserna kommer in i katalysatorn och partikelfiltret. Sot filtreras, bränslepartiklar bränns bort och kolmonoxid och kolväten avlägsnas.
2. Injektorn används för att injicera en viss mängd AdBlue i anslutningen mellan dieselpartikelfiltret och SCR-katalysatorn. Ureamolekyler sönderdelas till ammoniak och isocyansyra.
3. Ammoniak kombineras med kväveoxid, den mest skadliga komponenten i använt dieselbränsle. Molekyler delas, vilket leder till att vatten och kväve bildas. Ofarliga avgaser släpps ut i atmosfären.

Sammansättning av urea för diesel

Trots den uppenbara enkelheten hos dieselmotorvätska är det omöjligt att förbereda urea på egen hand med organiskt gödningsmedel. Formeln för ureamolekylen (NH2) 2CO, är fysiskt en luktfri vit kristall, löslig i vatten och polära lösningsmedel (flytande ammoniak, metanol, kloroform, etc.).

För den europeiska marknaden produceras vätskan under överinseende av VDA (German Automobile Industry Association), som utfärdar licenser till tillverkande företag, av vilka några levererar vätska till den inhemska marknaden.

I Ryssland är förfalskning under varumärket AdBlue mer än 50 %. Så när du köper urea för en rysktillverkad dieselmotor måste du vägledas av märkningen "ISO 22241-2-2009 Compliance".

Fördelar och nackdelar

Fördelarna med att använda urea är uppenbara - endast med detta reagens kan avgasbehandlingssystemet för SCR-dieselmotorn fungera fullt ut och uppfylla kraven i Euro 6-standarden.

Förutom att skydda miljön inkluderar fördelarna med urea-rening följande punkter:

• dess förbrukning för bilar är bara 100 g per 1000 km;
• SCR-systemet är integrerat i moderna dieselfordon;
• i vissa länder sänks skatten på användningen av fordonet om ett urea-rengöringssystem installeras, och det finns ingen risk för böter.

Tyvärr har systemet också nackdelar:

• fryspunkten för urea är cirka -11 °C;
• behovet av regelbunden tankning;
• kostnaden för bilen ökar;
• en stor mängd falsk Adblue-vätska;
• ökade krav på bränslekvalitet;
• kostsamma reparationer av systemkomponenter.

Det integrerade urea-skursystemet inbyggt i dieselfordon är fortfarande det enda sättet att minska giftiga utsläpp. Svårigheter i drift, höga kostnader för lastbilsreagenser, dålig kvalitet på vätska och dieselbränsle gör att många förare väljer att inaktivera systemet och installera emulatorer.

Det är dock viktigt att förstå att urea förblir den enda dieselkemikalien som förhindrar utsläpp av kväveoxid i miljön, vilket kan leda till cancer.