Мочевина для дизеля: что это?

Для чего используется мочевина в системе очистки выхлопа дизельного двигателя. Применение реагента AdBlue в системе жидкостной очистки отработавших газов.

Основные характеристики

Мочевина для двигателя — безвредный для человеческого организма. Это бесцветный раствор карбамида в деминерализованной воде. Мочевина используется в качестве расходуемой рабочей жидкости на современных дизельных автомобилях, оснащенных системой нейтрализации SRC, в качестве реагента, снижающего вредность выхлопных газов.

Принцип действия[править | править код]

Заправочная горловина AdBlue Audi

Ёмкость AdBlue автомобиля Мерседес в углублении для запасного колеса

Ёмкость AdBlue грузового автомобиля

Реагент, находящийся в специальном баке, под давлением 4,5 — 8,5 бар (~кг/см2) через инжектор впрыскивается в поток отработавших газов. В результате воздействия горячих газов на раствор (термолиз) мочевина разлагается на аммиак (NH3) и изоциановую кислоту (HNCO). Далее изоциановая кислота в процессе гидролиза разлагается опять на аммиак и углекислый газ (CO2). Полученный таким образом аммиак используется для нейтрализации оксидов азота (NOX) методом селективной каталитической нейтрализации, в результате которой на выходе получаем углекислый газ, азот (N2) и водяной пар. Для снижения показателей окиси азота внутри двигателя дополнительно используется система рециркуляции охлаждённых отработанных газов (AGR).

Реакции[править | править код]

Термолиз мочевины (AdBlue):

( N H 2 ) 2 C O ⟶ N H 3 + H N C O {displaystyle mathrm {(NH_{2})_{2}COlongrightarrow NH_{3}+HNCO} } {displaystyle mathrm {(NH_{2})_{2}COlongrightarrow NH_{3}+HNCO} }

Последующий гидролиз:

H N C O + H 2 O ⟶ N H 3 + C O 2 {displaystyle mathrm {HNCO+H_{2}Olongrightarrow NH_{3}+CO_{2}} } {displaystyle mathrm {HNCO+H_{2}Olongrightarrow NH_{3}+CO_{2}} }

Каталитическая нейтрализация при температуре более 250 °C:

4 N O + 4 N H 3 + O 2 ⟶ 4 N 2 + 6 H 2 O {displaystyle mathrm {4NO+4NH_{3}+O_{2}longrightarrow 4N_{2}+6H_{2}O} } {displaystyle mathrm {4NO+4NH_{3}+O_{2}longrightarrow 4N_{2}+6H_{2}O} }

Каталитическая нейтрализация при температуре от 170 до 300 °C:

N O + N O 2 + 2 N H 3 ⟶ 2 N 2 + 3 H 2 O {displaystyle mathrm {NO+NO_{2}+2NH_{3}longrightarrow 2N_{2}+3H_{2}O} } {displaystyle mathrm {NO+NO_{2}+2NH_{3}longrightarrow 2N_{2}+3H_{2}O} }

Свойства[править | править код]

Свойства реагента AdBlue Значение
Содержание мочевины 31,8-33,2 % (по весу)
Температура кристаллизации −11,5 °C
Показатель преломления 1,3817-1,3843
Теплопроводность 0,57 Вт/(м·K)
Удельная теплоёмкость 3,51 Дж/(г·К)
Удельная теплота плавления 270 Дж/г
Плотность при 20 °C 1,087-1,093 г/см³
Вязкость 1,4 мПа·с

Температура замерзания AdBlue составляет −11,5 °C, поэтому ёмкость, содержащая реагент, оснащается подогревателем. Для опорожнения подводящих патрубков после выключения двигателя используется помпа, включенная в режиме реверса, при этом реагент закачивается обратно в ёмкость хранения. В случае замерзания размороженный реагент сохраняет все свои свойства и пригоден для дальнейшего использования.

Идеальная температура хранения реагента 0 — 10°С, при этом срок хранения составляет 36 месяцев. При температуре в интервале от 20 до 25°С срок хранения сокращается в 2 раза.

Потребление[править | править код]

Реагент заливается в отдельный бак с синей крышкой. Потребление AdBlue в легковых автомобилях составляет около 5 % от потребления дизельного топлива. В грузовых автомобилях система очистки выхлопа включается на более раннем этапе и поэтому потребление AdBlue составляет около 6 %.

Производство[править | править код]

Стоимость AdBlue диктуется закупочными ценами на мочевину. Для производства 1 литра мочевины требуется 1 килограмм природного газа.[1] Согласно данным Всемирного банка, цена на мочевину в январе 2016 года составляла около 200 евро за тонну,[2] что соответствует примерно 8 евроцентам за литр AdBlue.

Крупнейшими производителями AdBlue в Европе являются BASF и Yara, в Северной Америке AMI.

Легковые автомобили, использующие AdBlue[править | править код]

(по состоянию на 2015 год)

  • Audi: авто с дизельными двигателями линейки Clean Diesel[3]
  • BMW: авто с дизельными двигателями линейки BluePerformance[4]
  • Chevrolet Cruze.[5]
  • Citroen/Peugeot: авто с дизельными двигателями линейки BlueHDi[6]
  • Jaguar: Jaguar XE
  • Mazda CX-7
  • Mercedes: авто с дизельными двигателями линейки BlueTec[7]
  • Opel: Zafira 2.0 CDTI[8]
  • Porsche: Cayenne Diesel (только в США)[9]
  • VW: авто с дизельными двигателями линейки BlueMotion[10]
  • Skoda: Superb 4×4 2,0 TDI
  • Toyota: Proace City Verso 1.5 дизель

Из чего делают

Мочевина для дизеля — специальная жидкость, состоящая из двух компонентов: непосредственно мочевины (карбамида) и деминерализованной воды. В составе готового средства концентрация чистой мочевины составляет 32,5 %, оставшиеся 67,5 % — чистая вода без примеси минералов.

На европейском рынке продукт получил благозвучное наименование AdBlue и изготавливается под надзором VDA (Ассоциация автомобильной промышленности Германии). Только сертифицированные VDA производители обладают правом использовать торговый знак AdBlue® при изготовлении и продаже своей продукции.

Мочевина для дизеля AdBlue

Для чего нужна мочевина для дизеля

Инженеры постоянно находятся в поисках ответа на вопрос — как снизить количество вредных выбросов? Сокращение объемов двигателей вряд ли положительно скажется на ситуации – люди слишком сильно зависят от автомобильных перевозок, благодаря которым осуществляется доставка необходимых нам грузов по земле. Грузоподъемность грузовиков снизится, что приведет к необходимости совершать несколько рейсов вместо одного. Альтернативный путь, который можно и нужно использовать – нейтрализация выбросов двигателей внутреннего сгорания.

Использование SCR-катализатора и мочевины – один из способов существенно снизить выбросы дизельного двигателя. При этом сам компонент абсолютно безвреден для человека и окружающей среды. Система самостоятельно рассчитывает необходимое количество компонента исходя из данных об интенсивности использования двигателя в настоящий момент. Чем больше нагрузка, тем больше мочевины впрыскивается в SCR-катализатор. Таким образом, использование мочевины помогает снизить объемы вредных выбросов. 

Ссылки[править | править код]

  • Тест жидкостей AdBlue для турбодизелей: по заветам Василия Алибабаевича
  • Все об AdBlue / amtural.ru

Как работает мочевина в двигателе

Выбросы дизельного силового агрегата содержат 2 основных вредных компонента: сажу и оксид азота. Для борьбы с сажей, являющейся опасным канцерогеном, был изобретен противосажевый фильтр, задерживающий проникновение сажи в атмосферу. Что касается оксида азота, то проблема выбросов этого вещества в атмосферу была решена с помощью жидкостной системы SCR (Selective Catalytic Reduction — «избирательное каталитическое восстановление»). SCR-система была разработана компанией FPT Industrial, входящей в холдинг Fiat. Сейчас изобретение итальянской компании используются всеми европейскими производителями дизельных автомобилей.

Работа системы SRC основана на простейшей химической реакции. Отработавшие выхлопные газы в камере сгорания взаимодействуют с водным раствором мочевины, поступающим из бачка нейтрализатора посредством впрыска инжектором.

Под воздействием высокой температуры мочевина разлагается на изоциановую кислоту и аммиак. При химической реакции оксида азота и аммиака образуются водяной пар и безвредный азот. Остальные химические соединения просто сгорают в камере сгорания. В результате вредность выхлопа дизельного автомобиля резко снижается, так как нейтрализуется опасное соединение оксид азота.

Первоначально жидкостная система нейтрализации использовалась в силовых агрегатах грузовых автомобилей, однако постепенно нашла свое применение и на легковых дизельных авто. Использование SRC, противосажевого фильтра и катализатора позволяет добиться экологичности выхлопа на уровне Евро-5 и Евро-6.

Схема работы мочевины в дизеле

Плюсы и минусы системы

Снижение вредности выхлопа дизельного мотора в атмосферу — не единственное преимущество системы SRC. Также использование SRC обладает следующими достоинствами:

  • ощутимо повышается мощность движка;
  • наблюдается незначительное снижение уровня потребляемого топлива;
  • невысокий расход жидкости — легковой автомобиль пройдет на одной канистре 5-10 тыс. км.

Однако использование мочевины имеет и свои недостатки, во многом делающие ее применение в дизельных автомобилях непрактичным. К ним относятся:

  • усложнение системы, что ведет в более частым поломкам;
  • дополнительные расходы на обслуживание (канистра AdBlue обойдется в сумму от 500 рублей);
  • замерзание при температуре ниже -11 °C.

Именно невозможность использования AdBlue при стандартных для отечественной зимы температурах делают ее непрактичной в российских условиях, даже несмотря на то, что бачок с мочевиной оборудуется специальным нагревом для предотвращения замерзания жидкости.

В то же время дизельные автомобили, приобретенные в Европе, оснащаются этой системой по умолчанию, сейчас они свободно продаются и на российском рынке. Также оснащение своего «железного коня» такой системой необходимо при поездке в Европу — в ином случае можно «попасть» на немаленький экологический штраф. Поэтому немалому числу отечественных владельцев дизельных автомобилей все-таки приходится обслуживать систему SRC, если таковой оборудован их автомобиль, и покупать мочевину.

Как отключить

Способов деактивировать нейтрализацию выхлопных газов дизеля существует несколько:

  1. Заморозить систему. Прежде чем применять этот способ, нужно убедиться, что SCR не имеет ошибок в электронике. Конструкцию магистрали изменяют таким образом, чтобы электроника расценила это, будто мочевина замерзла. В этом случае блок управления не активирует насос до тех пор, пока система не «размерзнется». Этот метод подходит для таких устройств, в которых не предусмотрен подогрев реагента.
  2. Программное отключение. В этом случае перепрошивается блок управления или вносятся некоторые коррективы в работу электронной системы.Мочевина в дизельных двигателях: зачем, состав, расход, цена, отключение
  3. Установка эмулятора. В этом случае SCR отключается от электроцепи, а чтобы блок управления не фиксировал ошибку, вместо нее подключается специальный цифровой эмулятор, который посылает сигнал, будто система работает исправно. При этом мощность двигателя не меняется.

Прежде чем приступать к отключению нейтрализации, важно проконсультироваться со специалистом, потому что в каждом отдельном случае могут быть свои нюансы. Однако, по мнению автора данного обзора, зачем покупать дорогущий автомобиль, чтобы в нем что-то отключать, а потом платить деньги за дорогостоящий ремонт из-за подобного вмешательства?

Дополнительно предлагаем небольшой видеообзор о работе одной из разновидностей системы SCR:

Система SCR, как работает AdBlue

Мочевина удобрение, питание и активный рост растений

Препарат представляет собой гранулы желтого, серого или белого цвета. Он также продается в форме таблеток. Благодаря тому, что оболочка препарата долго тает, исключается лишняя передозировка почвы и растений. Сегодня мочевина применяется не только во время посадки растений, но также и в период активного роста и плодоношения. Как же определить, что у растения нехватка азота? Существует несколько признаков:

  1. Очень медленный рост растения, хотя по временным показателям, оно должно достигать уже определенной высоты.
  2. Слабые, вялые и тонкие побеги. Нормальные, здоровые растения с достаточным количеством азота имеют сильные и мясистые побеги.
  3. Желтые, маленькие листья. Нехватка азота может стать причиной раннего листопада.
  4. Небольшое количество урожай. Если дерево плохо плодоносит уже не один год, это явный признак того, что ему недостает азотных удобрений. Почки получаются слабые и недоразвитые, поэтому и урожай получается скудным.

Если вы заметили на своем дачном участке подобные признаки, использование мочевины – решение всех проблем. Еще это удобрение считается универсальным, и неспроста. Его можно применять в качестве подкормки для любых культур, имеющих длительный вегетационный период. Но как правильно использовать мочевину на своем участке?

Что будет если не залить AdBlue в автомашина

Без AdBlue большинство современных дизельных автомобилей откажутся заводиться или будут работать в режиме низкой мощности, (так называемый «аварийный режим»). Потому при пользовании таким двигателем необходимо контролировать уровень AdBlue и пополнять его при необходимости.

Автомобиль сам уведомит вас о необходимости пополнения мочевины посредством бортового компьютера.

Ввиду довольно жесткого отношения автопроизводителей к экологичности выхлопа машин, работающих на ДТ (на некоторых моделях — вплоть до того, что двигатель перестанет заводится), первые предупреждения появятся за несколько тысяч километров до необходимой дозаправки. Таким образом, у вас в запасе будет достаточно времени для дозаправки средства, прежде чем авто израсходует его полностью. Но в наших реалиях, для дальнобойщиков, мы посоветовали бы возить пару канистр с раствором мочевины с собой.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...