Дизельді қозғалтқыштардағы мочевина: неге, құрамы, тұтынылуы, бағасы, тоқтауы
Мазмұны
Көптеген заманауи автокөлік жүргізушілері ең практикалық машинаны анықтай отырып, қуат блогының қуатына және интерьерде ұсынылатын жайлылыққа ғана назар аудармайды. Көптеген адамдар үшін көлік экономикасы үлкен маңызға ие. Алайда, отын шығыны аз автомобильдерді жасай отырып, өндірушілер экологиялық стандарттарды көбірек басшылыққа алады (ICE мөлшері аз зиянды заттар шығарады).
Экологиялық стандарттарды қатаңдату инженерлерді жаңа отын жүйелерін жасауға, қолданыстағы энергетикалық қондырғыларды өзгертуге және оларды қосымша жабдықтармен жабдықтауға мәжбүр етті. Барлығы біледі, егер сіз қозғалтқыштың көлемін кішірейтсеңіз, ол қуатын жоғалтады. Осы себептен қазіргі заманғы кішігірім жылжитын ішкі жану қозғалтқыштары, турбокомпрессорлар, компрессорлар, инжекциялық жүйелердің барлық түрлері және т.б. Осының арқасында 1.0 литрлік қондырғы да сирек кездесетін спорттық машинаның 3.0 литрлік қозғалтқышымен бәсекелесе алады.
Егер бензин мен дизельді қозғалтқыштарды салыстыратын болсақ (мұндай қозғалтқыштардың айырмашылығы сипатталған) басқа шолуда), содан кейін ауыр отынмен жұмыс істейтін бірдей көлемдегі модификация отынды аз жұмсайтыны сөзсіз. Бұл кез-келген дизельді қозғалтқыш әдепкі бойынша тікелей инжекциялық жүйемен жабдықталғандығына байланысты. Осы типтегі қозғалтқыштардың құрылғысы туралы толығырақ сипатталған осында.
Алайда, дизельді қозғалтқыштар қарапайым емес. Дизель отынын жағу кезінде зиянды заттар көп бөлінеді, сондықтан ұқсас қозғалтқышпен жабдықталған көлік құралдары қоршаған ортаны бензин аналогына қарағанда көбірек ластайды. Автокөлікті осыған байланысты қауіпсіз ету үшін, шығатын жүйеге кіреді бөлшектердің сүзгісі и катализатор... Бұл элементтер көмірсутектерді, көміртегі оксидтерін, күйе, күкірт диоксиді және басқа зиянды заттарды шығарады және бейтараптайды.
Көптеген жылдар бойы экологиялық стандарттар, әсіресе дизельді қозғалтқыштар үшін, қатаңдатылды. Қазіргі уақытта көптеген елдерде Евро-4 параметрлеріне сәйкес келмейтін, кейде одан да жоғары көліктердің жұмысына тыйым салынған. Дизельді қозғалтқыш өзектілігін жоғалтпауы үшін инженерлер қондырғыларды (Euro4 эко-стандартының модификацияларынан бастап) қосымша пайдаланылған газбен тазарту жүйесімен жабдықтады. Бұл SCR деп аталады.
Онымен бірге мочевина дизельдік отын үшін қолданылады. Бұл шешім машинада не үшін қажет екенін, осындай тазарту жүйесінің жұмыс принципі қандай екенін, сонымен қатар оның артықшылықтары мен кемшіліктері қандай екенін қарастырыңыз.
Дизельді қозғалтқышқа арналған мочевина дегеніміз не
Мочевина сөзінің өзі зәр қышқылы тұздары бар затты білдіреді - сүтқоректілер метаболизмінің соңғы өнімі. Ол ауыл шаруашылығында белсенді қолданылады, бірақ ол автоөнеркәсіпте таза түрінде қолданылмайды.
Дизельді қозғалтқыштар үшін арнайы ерітінді қолданылады, оның 40 пайызы мочевинаның сулы ерітіндісінен және 60 пайызы тазартылған судан тұрады. Бұл зат пайдаланылған газдармен әрекеттесетін және зиянды көміртек оксидтерін, көмірсутектер мен азот оксидтерін инертті (зиянсыз) газға айналдыратын химиялық бейтараптандырғыш болып табылады. Реакция зиянды пайдалануды көмірқышқыл газына, азотқа және суға айналдырады. Бұл сұйықтық пайдаланылған газды тазарту жүйесінде қолдану үшін AdBlue деп те аталады.
Көбінесе мұндай жүйе коммерциялық көліктерде қолданылады. Жүк машинасында қосымша бак болады, оның толтырғыш мойны жанармай құю саңылауының жанында орналасқан. Автокөлікке дизель отыны ғана құйылмайды, сонымен қатар мочевина ерітіндісі бөлек бакқа құйылуы керек (банктерде сатылатын дайын сұйықтық). Затты тұтыну отын жүйесінің түріне және қозғалтқыштың қаншалықты тиімді жұмыс істейтініне байланысты.
Әдетте, қазіргі заманғы автокөлік (айтпақшы, ауыр отынды қолданатын көптеген жолаушылар модельдері де осындай бейтараптандыру жүйесін алады) жалпы тұтынылатын отынның мочевинасының екі-алты пайызын өңдеуге қабілетті. Инъекция жоғары дәлдіктегі электроникамен басқарылатындықтан және жүйенің жұмысын NO сенсорлары деңгейлейтіндіктен, сіз машинаның өзінде жанармай құюға қарағанда резервуарға реактив қосуыңыз керек. Әдетте, жанармай құю шамамен 8 мың километрден кейін қажет (сыйымдылықтың көлеміне байланысты).
Шығару жүйесінің жұмысына арналған сұйықтықты дизель отынымен араластыруға болмайды, өйткені ол өздігінен тұтанғыш емес. Сондай-ақ, су мен химиялық заттардың көп мөлшері жоғары қысымды отын сорғысын тез сөндіреді (оның жұмысы сипатталған) осында) және отын жүйесінің басқа маңызды компоненттері.
Дизельді қозғалтқышта бұл не үшін қажет
Қазіргі заманғы автомобильдерде катализаторлар жану өнімдерін бейтараптандыру үшін қолданылады. Олардың ұясы металл немесе керамикалық материалдан жасалған. Ең көп таралған модификация металдардың үш түрімен ішкі жалатылған: родий, палладий және платина. Бұл металдардың әрқайсысы пайдаланылған газдармен әрекеттеседі және жоғары температура жағдайында көмірсутектер мен көміртегі оксидін бейтараптайды.
Шығарылым көмірқышқыл газы, азот және судың қоспасы болып табылады. Сонымен қатар, дизельді пайдалануда күйе мен азот оксидінің көп мөлшері бар. Сонымен қатар, егер бір зиянды затты кетіру үшін сору жүйесі жаңартылса, бұл жанама әсер етеді - екінші компоненттің құрамы пропорционалды түрде артады. Бұл процесс қуат блогының әртүрлі жұмыс режимдерінде байқалады.
Сорды күйден тазарту үшін тұзақ немесе бөлшек сүзгі қолданылады. Ағын бөліктің кішкене жасушалары арқылы өтіп, күйе олардың шеттеріне орналасады. Уақыт өте келе бұл экран бітеліп, қозғалтқыш тақта жағуды белсендіреді, осылайша сүзгінің қызмет ету мерзімін ұзартады.
Автокөліктің шығатын жүйесінде қосымша элементтер болғанына қарамастан, барлық зиянды заттар толығымен залалсыздандырылмаған. Осыған байланысты автомобиль қозғалтқышының зияндылығы төмендемейді. Көліктің экологиялық тазалығын жақсарту үшін дизельден шыққан газдарды тазартудың немесе залалсыздандырудың тағы бір қосымша жүйесі жасалды.
SCR нейтрализациясы азот оксидімен күресуге арналған. Ол евро 4 және одан жоғары стандарттарға сәйкес келетін барлық дизельді машиналарда орнатылады. Таза пайдаланудан басқа, мочевинаны қолданудың арқасында, шығару жүйесі көміртегі шөгінділерінен аз зардап шегеді.
Жүйе қалай жұмыс істейді
Бейтараптандыру жүйесінің болуы ескі ішкі жану қозғалтқышын заманауи эко-стандарттарға бейімдеуге мүмкіндік береді. SCR-ді қосымша жабдық ретінде кейбір автомобильдерде қолдануға болады, бірақ ол үшін автоматты түрде шығарылатын жүйені жаңарту қажет. Жүйенің өзі үш кезеңде жұмыс істейді.
Қалдықтарды тазарту кезеңдері
Отын цилиндрде жанып кеткен кезде, пайдаланылған кезде газ тарату механизмі шығатын клапандарды ашады. Поршень жану өнімдерін ішке итереді пайдаланылған коллектор... Содан кейін газ ағыны күйе ұсталатын бөлшек сүзгіге түседі. Бұл пайдаланылған газды тазартудың алғашқы қадамы.
Күйеден тазаланған ағын сүзгіден шығып, катализаторға бағытталады (күйенің кейбір модельдері сол корпустағы катализатормен үйлесімді), онда пайдаланылған газ бейтараптандырылады. Бұл кезеңде ыстық газ бейтараптандырғышқа түскенге дейін құбырға мочевина ерітіндісі себіледі.
Ағын әлі де өте ыстық болғандықтан, сұйықтық бірден буланып, заттан аммиак бөлінеді. Жоғары температураның әрекеті изоциан қышқылын да құрайды. Осы кезде аммиак азот оксидімен әрекеттеседі. Бұл процесс зиянды газды бейтараптайды және азот пен су түзеді.
Үшінші кезең катализатордың өзінде өтеді. Ол басқа улы заттарды бейтараптандырады. Содан кейін ағын глушительге түседі және қоршаған ортаға шығарылады.
Қозғалтқыштың және шығатын жүйенің түріне байланысты бейтараптандыру ұқсас қағидаға сәйкес келеді, бірақ қондырғының өзі басқаша көрінуі мүмкін.
Сұйық композиция
Кейбір автокөлік жүргізушілерінде сұрақ туындайды: егер мочевина жануарлар әлемінің тіршілік әрекетінің өнімі болса, мұндай сұйықтықты өз бетімен жасауға бола ма? Теория жүзінде бұл мүмкін, бірақ өндірушілер мұны істеуге кеңес бермейді. Үйде жасалған мочевина ерітіндісі машиналарда қолдану сапасына қойылатын талаптарға сәйкес келмейді.
Мұның бірнеше себебі бар:
- Көптеген минералды тыңайтқыштардың құрамына жиі енетін мочевина ерітінді құрудың баламасы ретінде қарастырылуы мүмкін. Сіз оны сатып алу үшін жақын жердегі ауылшаруашылық дүкеніне бара алмайсыз. Себебі, тыңайтқыш түйіршіктері арнайы материалмен өңделеді, бұл сусымалы материалдың қатып қалуына жол бермейді. Бұл химиялық реактив жану өнімдерін тазарту жүйесінің элементтеріне зиянды. Егер сіз осы минералды тыңайтқышқа негізделген шешім дайындайтын болсаңыз, онда қондырғы өте тез бұзылады. Ешқандай сүзгі жүйесі бұл зиянды затты сүзе алмайды.
- Минералды тыңайтқыштарды өндіру биуретті қолданумен байланысты (бұл реактивтің соңғы массасы шамамен 1.6 пайызды құрауы мүмкін). Бұл заттың болуы каталитикалық түрлендіргіштің қызмет ету мерзімін едәуір қысқартады. Осы себептен AdBlue өндірісінде, ақыр соңында, оның құрамында биуреттің тек аз бөлігі болуы мүмкін (жалпы көлемнің 0.3 пайызынан аспайды).
- Ерітіндінің өзі минералсыздандырылған су негізінде жасалады (минералды тұздар катализатордың ұясын бітеп тастайды, ол оны әрекеттен тез шығарады). Бұл сұйықтықтың бағасы төмен болғанымен, минералды тыңайтқыштардың бағасын және оның өзіндік құнына ерітінді жасауға кеткен уақытты қоссаңыз, дайын өнімнің өзіндік құны өндірістік аналогтан көп айырмашылығы болмайды. Оның үстіне үйде дайындалған реагент көлікке зиянды.
Несепнәрді дизельді қозғалтқыштарға қолдануға қатысты тағы бір жиі кездесетін сұрақ - оны үнемдеу үшін сумен сұйылтуға бола ма? Мұны жасауға ешкім тыйым салмайды, бірақ үнемдеуге осылайша қол жеткізу мүмкін емес. Себеп - сарқылғаннан кейінгі тазарту жүйесі жану өнімдеріндегі NO концентрациясын анықтауға арналған екі датчикпен жабдықталған.
Бір сенсор катализатордың алдына, ал екіншісі оның шығуына орналастырылған. Біріншісі пайдаланылған газдардағы азот диоксидінің мөлшерін анықтайды және бейтараптандыру жүйесін іске қосады. Екінші сенсор процестің қаншалықты тиімді жүріп жатқанын анықтайды. Егер зиянды заттың шығатын бөлігіндегі концентрациясы рұқсат етілген деңгейден (32.5 пайыз) асып кетсе, онда бұл мочевина мөлшері жеткіліксіз екендігі туралы сигнал береді, ал жүйе сұйықтық көлемін арттырады. Сұйылтылған ерітіндінің нәтижесінде көбірек су кетеді, ал шығатын жүйеде көбірек су жиналады (онымен қалай күресуге болады, сипатталған) бөлек).
Мочевина өздігінен иіссіз тұзды кристалдарға ұқсайды. Оларды полярлы еріткіште ерітуге болады, мысалы аммиак, метанол, хлороформ және т.б. Адам денсаулығы үшін қауіпсіз әдіс - тазартылған суда еру (қарапайым судың құрамына кіретін минералдар катализатордың ұясында шөгінділер құрайды).
Ерітінді дайындау кезінде химиялық заттарды қолданғандықтан, мочевинаның дамуы бақылауда немесе Автомобиль өнеркәсібі қауымдастығының (VDA) келісімімен жүзеге асырылады.
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Несепнәрді дизельді қозғалтқыштарда қолданудың маңызды артықшылығы дизельдік отынды жағу кезінде бөлінетін улы заттарды толығымен жою болып табылады. Бұл сұйықтық көлік құралына Euro6 дейін экологиялық стандартты сақтауға мүмкіндік береді (бұған қондырғының сипаттамалары және оның техникалық жағдайы әсер етеді).
Қозғалтқыштың техникалық компоненттерінің ешқайсысы өзгермейді, сондықтан мочевинаны қолданудың барлық артықшылықтары тек шығарындылардың зияндылығымен және одан кейінгі салдармен байланысты. Мысалы, еуропалық шекарадан өту кезінде көлік иесі бұл елдегі жүйе жұмысын тоқтатса, үлкен салық немесе айыппұл төлеуге мәжбүр болмайды.
Жанармай құю сирек кездеседі. Орташа тұтыну шамамен 100 мл құрайды. 100 шақырымға Алайда, бұл жолаушылар көлігі үшін көрсеткіш. Әдетте 20 литрлік канистр 20 мың км-ге жетеді. Жүк көлігіне келетін болсақ, ондағы мочевинаның орташа шығыны 1.5 км-ге 100 литр құрайды. Бұл байланысты қозғалтқыштың көлемі.
Затты тікелей қозғалтқыш бөлігінде орналасқан бакқа немесе жанармай багының құю саңылауының жанында орналасқан арнайы мойынға құюға болады.
Инновациялық жүйенің айқын артықшылықтарына қарамастан, оның кемшіліктері көп. Осы бейтараптандыруды қолдану-қолданбауды анықтауды жеңілдету үшін оларды қарастырайық:
- Егер жүйенің құрамдас бөлігі істен шықса, оны жөндеу қымбатқа түседі;
- Тиімді бейтараптандыру үшін жоғары сапалы отынды пайдалану қажет (аз күкіртті дизель отыны);
- Ең үлкен кемшілік жүйенің өзімен байланысты емес, ТМД нарығында көптеген жалған сұйықтықтармен байланысты (сатылатын тауарлардың жартысына жуығы контрафактілік);
- Бейтараптандыру жүйесінің болуы көлік құралын қымбаттатады;
- Дизель отынымен жанармай құюдан басқа, AdBlue жеткізілімін бақылауыңыз керек;
- Мочевинаның жұмысы қатты аязда (-11 градус) қатып қалуымен қиындайды. Осы себепті сұйық жылыту көптеген модификацияда қолданылады;
- Сұйықтық реактивті, егер ол қолмен жанасса, күйік немесе тітіркену тудыруы мүмкін. Егер қорғалмаған қол затқа тиіп кетсе, бұл үлкен құтыға құю кезінде жиі кездесетін болса, сұйықтықты жақсылап жуу керек;
- ТМД аумағында, егер қажет болса, жоғары сапалы мочевинаның қосымша мөлшерін толтыруға болатын АЗС өте аз. Осы себептен, сіз ұзақ сапар жоспарласаңыз, сұйықтықты маржамен сатып алып, өзіңізбен бірге алып жүруіңіз керек;
- Сұйықтықта аммиак бар, ол буланған кезде адамның тыныс алу жолдарына зиян тигізеді.
Осындай бірқатар кемшіліктерді ескере отырып, көптеген автокөлік жүргізушілері бұл жүйені өшіруге шешім қабылдайды.
Өшіру әдісі
Дизельден шыққан газдарды бейтараптандыруды сөндірудің бірнеше әдісі бар:
- Жүйені қатырыңыз. Бұл әдісті қолданар алдында SCR электроникасында қателіктер жоқтығына көз жеткізу керек. Сызықтың дизайны электроника оны мочевина қатып қалғандай түсіндіретін етіп өзгертілген. Бұл жағдайда басқару блогы жүйе «қатып» болғанша сорғыны іске қоспайды. Бұл әдіс реагентті жылытуды қамтамасыз етпейтін құрылғыларға сәйкес келеді.
- Бағдарламалық жасақтаманы өшіру. Бұл жағдайда басқару блогы жыпылықтайды немесе электрондық жүйенің жұмысына кейбір түзетулер енгізіледі.
- Эмуляторды орнату. Бұл жағдайда SCR электр тізбегінен ажыратылады және басқару блогы қатені жөндемеуі үшін оның орнына жүйенің дұрыс жұмыс істейтіндігі туралы сигнал жіберетін арнайы цифрлық эмулятор қосылады. Бұл жағдайда қозғалтқыштың қуаты өзгермейді.
Бейтараптандыруды ажыратуға кіріспес бұрын, маманмен кеңесу керек, өйткені әрбір жеке жағдайдың өз нюанстары болуы мүмкін. Алайда, осы шолудың авторының айтуынша, неге бірдеңені өшіру үшін қымбат көлік сатып алу керек, содан кейін осындай араласудың арқасында қымбат жөндеу үшін ақша төлеу керек пе?
Сонымен қатар, біз SCR жүйесінің бір түрінің жұмысына қысқаша бейне шолуды ұсынамыз:
Сұрақтар мен жауаптар:
Дизельдік қозғалтқыш үшін несепнәр не үшін қажет? Бұл дизельдік қозғалтқыштың шығарындысындағы зиянды газдарды жою үшін қосылатын зат. Бұл жүйе Euro4 - Euro6 эко стандартына сәйкес болуы үшін қажет.
Мочевина дизельде қалай жұмыс істейді? Қыздыру және химиялық реакция процесінде мочевина аммиагы азот оксидімен (жанған дизель отынындағы ең зиянды газ) әрекеттеседі, нәтижесінде азот пен су пайда болады.
