Система избирательной каталитической нейтрализации

Экологические требования к современным автомобилям становятся все строже. Только автопроизводители выполнили нормы Евро 5, как в 2014 году вступили в силу нормы Евро 6. Обязательными конструктивными элементами автомобиля стали каталитический нейтрализатор, сажевый фильтр, впрыск топлива.

Система избирательной каталитической нейтрализации (другое название – система селективного каталитического восстановления, Selective Catalytic Reduction, SCR) применяется на автомобилях с дизельным двигателем с 2004 года. Система снижает уровень оксидов азота в отработавших газах и, тем самым, позволяет выполнить нормы токсичности Евро 5 и Евро 6.

Система SCR является разработкой компании FPT Industrial, входящей в состав Fiat. Система устанавливается на грузовых и легковых автомобилях, автобусах. В настоящее время систему каталитической нейтрализации применяет на своих легковых автомобилях Audi, BMW, Mazda, Mercedes-Benz, Mini, Volkswagen.

Название системы свидетельствует о том, что нейтрализация отработавших газов происходит избирательно - снижается содержание только оксидов азота. По своему предназначению система селективного каталитического восстановления является альтернативой системы рециркуляции отработавших газов.

Конструктивно система избирательной каталитической нейтрализации включает бак, насос, форсунку, механический смеситель, восстановительный катализатор, систему электронного управления и систему подогрева.

Нейтрализация оксидов азота осуществляется с помощью восстановительного реагента, в качестве которого выступает 32,5% раствор мочевины. Именно при такой концентрации температура замерзания раствора мочевины имеет наивысшее значение. Применяемый в системе SRC раствор мочевины имеет торговое название AdBlue.

Бак является резервуаром для хранения мочевины. Объем и количество баков определяется конструкцией системы и мощностью двигателя. В зависимости от условий эксплуатации расход мочевины составляет 2-4% от расхода топлива. Насос служит для подачи мочевины к форсунке под определенным давлением. Он имеет электрический привод и устанавливается непосредственно в баке мочевины. Для перекачки мочевины используют насосы различных типов: шестеренный, мембранный.

В нагнетательную магистраль системы нейтрализации включен электромагнитный клапан обратной перекачки мочевины. При выключении двигателя автомобиля клапан обеспечивает перекачку мочевины из трубопровода обратно в бак. Форсунка впрыскивает определенное количество мочевины в выпускной тракт, а именно в направляющую трубу.

Следом за форсункой в направляющей тубе установлен механический смеситель, который дробит капли мочевины для испарения, а также закручивает отработавшие газы для лучшего смешивания с мочевиной. Направляющая труба заканчивается восстановительным катализатором, имеющим сотовую структуру. Стенки катализатора покрыты веществом, ускоряющим восстановление оксидов азота (цеолит меди, пентаоксид ванадия).

Электронная система управления традиционно включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. Входными устройствами системы управления являются датчики давления мочевины, уровня мочевины и температуры мочевины, датчик оксидов азота и датчик температуры отработавших газов.

Датчик давления мочевины контролирует давление, создаваемое насосом. Датчик уровня мочевины следит за уровнем мочевины в баке. Информация об уровне и необходимости дозаправки системы выводится на комбинацию приборов и сопровождается звуковым сигналом. Датчик температуры обеспечивает измерение температуры мочевины. Перечисленные датчики устанавливаются в модуле подачи мочевины (в баке).

Датчик оксидов азота определяет содержание оксидов азота в отработавших газах после каталитической нейтрализации и поэтому устанавливается после восстановительного катализатора. Датчик температуры отработавших газов непосредственно запускает процесс нейтрализации при достижении отработавшими газами температуры 200°С.

Сигналы от входных датчиков поступают в электронный блок управления, в качестве которого выступает блок управления двигателем. В соответствии с заложенным алгоритмом по команде блока управления активизируются определенные исполнительные устройства: электродвигатель насоса, электромагнитная форсунка, электромагнитный клапан обратной перекачки, а также поступают сигналы в блок управления системой подогрева.

Используемый в системе SCR раствор мочевины имеет температуру замерзания ниже -11°С и при определенных условиях требуется его подогрев. Функцию подогрева мочевины выполняет отдельная система, включающая датчики температуры мочевины и температуры наружного воздуха, блок управления и нагревательные элементы. В зависимости от конструкции системы нагревательные элементы устанавливаются в баке, насосе и трубопроводе. Подогрев мочевины начинается при температуре окружающего воздуха ниже -5°С.

Работа системы избирательной каталитической нейтрализации осуществляется следующим образом. Впрыскиваемая форсункой мочевина подхватывается потоком отработавших газов, перемешивается и испаряется с помощью смесителя. На участке до восстановительного катализатора мочевина распадается на аммиак и углекислый газ. В катализаторе аммиак вступает в реакцию с оксидами азота, в результате которой образуются безопасные азот и вода.

Материалы: http://systemsauto.ru/output/selective-catalytic-reduction.html

Мировые автопроизводители с целью достижения современных норм по экологичности отработанных газов применяют для дизельных двигателей своих автомобилей систему нейтрализации отработанных газов SCR.

Достигнуть соответствия требованиям нормативов Euro-4, Euro-5 и Euro-6 без этой системы тяжело или невозможно, поэтому большинство современных грузовых автомобилей с дизельными двигателями оснащаются дополнительным оборудованием.

В России технология SCR используется относительно недавно и пока не получила широкого распространения. Тем не менее осуществление международных перевозок невозможно при несоблюдении требований Euro-4, Euro-5 и Euro-6, поэтому наличие системы каталитического избирательного восстановления на грузовых автомобилях становится для нас все более привычным явлением.

В качестве восстанавливающего реагента в этих системах используется водный раствор мочевины.

Для надежной эксплуатации автомобилей при низких температурах окружающего воздуха важно, чтобы температура замерзания реагента была минимальной. Как известно, она зависит от концентрации водного раствора мочевины:

Илл. 1. Зависимость температуры замерзания водного раствора мочевины от ее концентрации

Из приведенного графика следует, что оптимальную (наименьшую) температуру замерзания имеет раствор, состоящий из 32,5 % мочевины и 67,5 % воды. Наиболее распространенным восстанавливающим реагентом для систем нейтрализации SCR является жидкость AdBlue, имеющая именно такую концентрацию.

Жидкое состояние мочевины AdBlue при температуре окружающего воздуха ниже -11° С поддерживается специальными подогревателями.

С помощью насоса раствор мочевины забирается из бака и подается через трубопровод к форсунке, которая впрыскивает мочевину в систему выпуска отработавших газов. Под действием высокой температуры на участке трубопровода от форсунки до восстановительного катализатора происходит реакция термолиза – мочевина разлагается на изоциановую кислоту и аммиак:

В результате дальнейшей реакции гидролиза получившаяся кислота взаимодействует с молекулами воды, образуя аммиак и углекислый газ:

В дальнейших реакциях в восстановительном катализаторе участвует аммиак. В процессе взаимодействия с ним оксиды азота (моноксид и диоксид) отдают молекулы кислорода. При этом образуются безвредные азот и вода:

Как видно из уравнений, для протекания реакций необходимо строго определенное соотношение мочевины и оксидов азота, поэтому частота впрыска AdBlue и ее количество регулируется блоком управления двигателя.

Для длительной корректной работы системы нейтрализации крайне важна чистота восстанавливающего реагента. Любые загрязнения, несоблюдение пропорций раствора, наличие в нем примесей нарушают протекание химических реакций, делая нейтрализацию неполной. Кроме того, загрязнения вызывают забивание ячеек дорогостоящего катализатора, сокращая срок его службы.

Жидкость AdBlue изготавливается по лицензии обладателя товарного знака AdBlue® - Ассоциации Автомобильной Промышленности Германии (VDA) и является залогом безупречной работы системы нейтрализации отработанных газов SCR.

— ЗАКАЗАТЬ ОРИГИНАЛЬНЫЙ AdBlue —

Оставьте заявку на приобретение оригинальной жидкости AdBlue, заполнив поля следующей формы. В ближайшее время наш менеджер свяжется с Вами для уточнения деталей заказа.

Материалы: http://adblue.com.ru/adblue-stat4.html

Д рузья! Вот уже на протяжении многих лет я тесно связан с Европейской грузовой техникой, и готов оказать Вам помощь не только в вопросе Чип-тюнинга, но и в других вопросах связанных с эксплуатацией и ремонтом Вашего грузового автомобиля.

1 По устранению неисправностей, по вопросам эксплуатации, советы по устранению неисправности в пути, помощь в выборе автомобиля.

2 в решении спорных ситуаций с сервисами, в составлении смет на ремонт агрегатов, в составлении смет на ремонт аварийных автомобилей.

3 Ремонт электрооборудования, Диагностика автомобиля, Отключение мочевины, Чип-тюнинг.

После изучения и оценки различных подходов в части соответствия стандарту Euro IV и Euro V для автомобилей большой грузоподъемности, автомобильная промышленность остановила свой выбор на применении технологии SCR, где в качестве восстанавливающего агента используется раствор мочевины.

Технология SCR (Селективной Каталитической Нейтрализации) основана на впрыске строго дозированного количества реагента AdBlue в поток отработанных газов в присутствии катализатора (пентаоксид ванадия), в результате чего происходит химическая реакция превращения вредных оксидов азота (NOx) в безвредные вещества – азот и воду.

AdBlue – высококачественный реагент, представляющий собой раствор: мочевина высокой чистоты (32,5%) в деминерализованной воде (67,5%). AdBlue® является торговой маркой, зарегистрированной Ассоциацией Автомобильной Промышленности Германии (Verband der Automobilindustrie коротко VDA).

Применение технологии SCR подтвердило возможность нейтрализовать выбросы окислов азота NOx, во время проведения испытательных циклов и в эксплуатационном режиме. Сочетание двигателей с низким уровнем твердых частиц в выхлопных газах и применения технологии селективной каталитической нейтрализации SCR для снижения концентраций окислов азота, позволяет соответствовать требованиям стандартов EURO IV и EURO V.

В основном химическая реакция SCR процесса выглядит так:

Жидкость AdBlue впрыскивается в горячий отработавший выхлопной газ и подвергается гидролизу при температуре свыше 180°C с образованием аммиака (NH3) согласно следующему уравнению реакции:

Реакция гидролиза: (NH2)2CO + H2O > 2 NH3 + CO2

Далее, основной металл системы SCR является катализатором следующей реакции, при которой образуются исходные формы — азот и вода.

SCR- реакция: 4NH3 + 4NO + O2 > 4 N2 + 6H2O

8NH3 + 6NO2 > 7N2 + 12H2O

Для того, чтобы эффективность технологии SCR с последующей обработкой выхлопных газов, осталась на прежнем уровне, необходимо избегать загрязнения реагента AdBlue посторонними веществами и частицами, а также не подвергать жидкость физическим состояниям сверх установленных пределов.

Факторы, влияющие на срок эксплуатации каталитического нейтрализатора:

Катализаторы, применяемые в системе SCR, состоят из каталитически активных соединений переходных металлов на керамических кристаллоносителях. Способность системы SCR преобразовывать NOx в N2 и H2O зависит, в значительной степени, от активности таких активных центров, и от размера пор в кристаллоносителях. Размер пор влияет на скорость диффузии отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе.

Для обеспечения максимальной эффективности системы SCR в течение длительного времени, качественные характеристики жидкости AdBlue должны контролироваться очень жестко, так как многие компоненты при превышении пороговой величины, согласно стандарту ISO 22441-1, безвозвратно разрушают каталитическую систему, либо физически блокируя поры, либо путем деактивации активных центров. Недостаточно эффективная работа SCR-системы, в случае инертности каталитического нейтрализатора, может явиться причиной 1) увеличения выброса окислов азота NOx, и 2) вызвать повреждение двигателя в связи с увеличением давления отработавших газов.

Технология SCR и реагент Adblue, который в ней используется, уже несколько лет широко применяются в Европе, но в России они появились сравнительно недавно, что породило множество вопросов и новых проблем. Зачем использовать жидкость Adblue? Что такое Adblue? Где купить Adblue? Как обращаться с Adblue?

Основной целью создания данного сайта как раз и является разъяснение основной информации о реагенте Ad blue и всех правилах, принятых в данной отрасли. Второй нашей задачей является информирование автовладельцев о возможных местах приобретения жидкости Adblue.

Для достижения экологических стандартов Евро 4, Евро 5 и даже Евро 6 по содержанию вредных веществ в выхлопных газах практически все производители грузовиков и тяжелой техники выбрали технологию SCR (Селективного каталитического восстановления).

Технология SCR основана на впрыске раствора мочевины AdBlue в поток отработанных газов, в результате чего происходит химическая реакция превращения вредных оксидов азота (NOx) в безвредные вещества – азот и воду.

Название “AdBlue” является зарегистрированной торговой маркой Ассоциации Автомобильной Промышленности Германии (Verband der Automobilindustrie — коротко VDA) для водного раствора мочевины AUS 32. Использование названия “AdBlue” возможно только при соответствии продукции требованиям ISO 22241 и при наличии лицензионного соглашения с VDA.

Adblue – это водный раствор, в котором содержится 32,5% мочевины. Мочевина — это вещество, участвующее в самой реакции нейтрализации оксида азота, а вода выбрана как несущая среда для нее. Процентное содержание мочевины тоже выбрано не случайно, а с точки зрения достижения максимально низкой температуры замерзания раствора. Температура замерзания раствора мочевины Adblue - минус 11°C. Это как раз один из самых неудобных моментов в применении Adblue. Еще один момент, на который обязательно надо обратить внимание при работе с Ad Blue — это совместимые материалы. То есть все оборудование и емкости для хранения должны быть сделаны из определенных материалов. Все эти детали и требования по хранению, перевозке и обороту AdBlue описаны в стандарте ISO 22441 часть 3. В этом же стандарте ISO 22441 Часть 1 указаны технические условия на раствор мочевины для грузовиков AdBlue

После запуска двигателя блоком управления двигателя проводится проверка готовности к работе системы SCR. Если система исправна, то через пневмоклапан сжатый воздух подается в насосный модуль, а также в дозатор и далее через него в форсунку. Воздух подается независимо от того, впрыскивается AdBlue или нет. Благодаря постоянному проходу воздуха через дозатор, трубопроводы и форсунку обеспечивается своевременность впрыска AdBlue, кроме этого постоянная продувка воздухом предотвращается образования отложений в компонентах системы.

Когда блок управления двигателем на основании информации от датчиков и рамного модуля SCR подает управляющий сигнал на подачу AdBlue, то жидкость из бака AdBlue подается насосным модулем к дозатору. Количество жидкости, впрыскиваемое в выхлопную систему определяется электронным блоком управления. Блок SCR через CAN-шину обменивается информацией с электронным блоком управления двигателем MR и управляет по команде блока исполнительными элементами.

Так как жидкость AdBlue замерзает при температуре минус 11 С, то система оборудована подогревом жидкости (большинство автомобилей). Подогрев бака и насосного модуля осуществляется за счет циркуляции через них охлаждающей жидкости.

Для контроля работы SCR используется бортовая система контроля “OBD”, которая сигнализирует о превышении уровня NOx миганием символа на приборной панели.

Символ мигает:

• если незначительно превышен (до 7 г/кВтч) допустимый уровень NOx, или же уровень NOx не может быть проверен (из-за размыкания цепи датчика NOx или датчик не находится на своем месте (находится в окружении воздуха). Движение разрешается, но через 50 часов работы двигателя, если неисправность не будет устранена, будет активирован ограничитель крутящего момент двигателя (не более 75% от максимального);
• если значительно превышен допустимый уровень NOx (более 7 г/кВтч) вследствие засорения системы дозирования, плохого катализатора, отсутствия или низкого качества АdBlue. Ограничитель крутящего момента двигателя будет активирован после первой остановки автобуса, если неисправность не будет устранена.

После устранения неисправности символ гаснет и дезактивируется ограничитель крутящего момента.

Время превышения допустимого уровня NOx сохраняются в памяти «OBD» в течение 9600 часов работы двигателя (что приблизительно составляет 400 дней) в виде нестираемых кодов ошибок. Коды ошибок могут быть считаны контролирующими службами (автоинспекция, охрана окружающей среды) через диагностический разъем «OBD».

Помогу Отключить мочевину на:

• Отключить мочевину на Volvo
• Отключить мочевину на Renault
• Отключить мочевину на Scania
• Отключить мочевину на Iveco
• Отключить мочевину на DAF
• Отключить мочевину на MAN
• Отключить мочевину на Ford Cargo
• Отключить мочевину на Mercedes
• Отключить мочевину на Камаз с двигателем Mercedes
• Отключить мочевину на МАЗ с двигателем Mercedes
• Отключить мочевину на Nissan

Материалы: http://checkadblue.ru/adblue_informacia.html