Aplicarea ureei în motoarele diesel

Reglementările moderne de mediu stabilesc limite stricte ale valorilor de emisie ale poluanților din gazele de eșapament ale unui motor diesel. Acest lucru îi obligă pe ingineri să caute soluții noi care să îndeplinească standardele. Una dintre acestea a fost utilizarea ureei pentru motorină în sistemul de posttratare a gazelor de evacuare SCR (Selective Catalytic Reduction). Motoarele Daimler care folosesc această tehnologie se numesc Bluetec.

Ce este sistemul SCR

Protocolul de mediu Euro 6 este în vigoare în 28 de țări din UE din 2015. Conform noului standard, producătorii de mașini diesel au cerințe stricte, deoarece motoarele diesel provoacă daune imense mediului și sănătății umane, emițând funingine și oxizi de azot în atmosferă.

În timp ce utilizarea unui convertor catalitic cu trei căi este suficientă pentru a curăța gazele de eșapament ale unui motor pe benzină, un dispozitiv mai sofisticat pentru neutralizarea compușilor toxici din gazele de eșapament este necesar pentru un motor diesel. Eficiența curățării CO (monoxid de carbon), CH (hidrocarburi) și particulelor de funingine din gazele de eșapament ale motoarelor diesel crește la temperaturi ridicate de ardere, în timp ce NOx, dimpotrivă, scade. Soluția la această problemă a fost introducerea unui catalizator SCR în sistemul de evacuare, care folosește ureea diesel ca bază pentru descompunerea compușilor toxici ai oxidului de azot (NOx).

Pentru a reduce emisiile nocive, inginerii au dezvoltat un sistem special de curățare diesel - Bluetec. Complexul este format din trei sisteme complete, fiecare dintre ele filtrează compușii toxici și descompune compușii chimici nocivi:

• Catalizator - neutralizează CO și CH.
• Filtru de particule - captează particulele de funingine.
• Convertor catalitic SCR - Reduce emisiile de NOx cu uree.

Primul sistem de curățare a fost folosit pe camioanele și mașinile Mercedes-Benz. Astăzi, mulți producători își transformă vehiculele la un nou sistem de curățare și folosesc uree în motoarele diesel pentru a îndeplini cerințele stricte de control al mediului.

Uree tehnică AdBlue

Produsul final al metabolismului mamiferelor, ureea, este cunoscut încă din secolul al XIX-lea. Diomida acidului carbonic este sintetizată din compuși anorganici și este utilizată pe scară largă în agricultură. În industria auto, o soluție de fluid tehnic Adblue ca agent activ în purificarea gazelor de eșapament toxice din oxizii de azot.

Adblue este 40% uree și 60% apă distilată. Compoziția este injectată în sistemul SCR la duza prin care trec gazele de eșapament. Are loc o reacție de descompunere, în care oxidul de azot se descompune în molecule de azot și apă inofensive.

Ureea tehnică pentru motorină - Adblue nu are nicio legătură cu ureea, care este folosită în sectorul agroindustrial și în farmacologie.

Edblue în motor diesel

Un sistem de posttratare a eșapamentului lichid, sau convertor SCR, este un sistem închis prin care curge evacuarea diesel fără funingine. Lichidul Adblue este turnat într-un rezervor autonom și injectat în conducta de evacuare într-o doză măsurată înainte de a intra în convertor.

Gazul amestecat intră în unitatea de neutralizare SCR, unde are loc o reacție chimică pentru a descompune oxidul de azot în detrimentul amoniacului din uree. În combinație cu oxidul nitric, moleculele de amoniac îl descompun în componente care sunt inofensive pentru oameni și mediu.

După un ciclu complet de curățare, cantitatea minimă de poluanți este emisă în atmosferă, parametrul de emisie respectă protocoalele Euro-5 și Euro-6.

Principiul de funcționare al sistemului de curățare a gazelor de evacuare diesel

Un sistem complet de posttratare a motorului diesel constă dintr-un convertor catalitic, un filtru de particule și un sistem SCR. Principiul funcționării curățării în etape:

1. Gazele de eșapament intră în convertorul catalitic și filtrul de particule. Funinginea este filtrată, particulele de combustibil sunt arse, iar monoxidul de carbon și hidrocarburile sunt îndepărtate.
2. Injectorul este folosit pentru a injecta o anumită cantitate de AdBlue în conexiunea dintre filtrul de particule diesel și convertizorul catalitic SCR. Moleculele de uree se descompun în amoniac și acid izocianic.
3. Amoniacul se combină cu oxidul de azot, cea mai dăunătoare componentă a motorinei uzate. Moleculele sunt împărțite, ceea ce duce la formarea de apă și azot. Gazele de eșapament inofensive sunt eliberate în atmosferă.

Compoziția ureei pentru motorină

În ciuda simplității aparente a unui fluid de motor diesel, este imposibil să preparați singur uree folosind îngrășământ organic. Formula moleculei de uree (NH2) 2CO, este fizic un cristal alb inodor, solubil în apă și solvenți polari (amoniac lichid, metanol, cloroform etc.).

Pentru piața europeană, fluidul este produs sub supravegherea VDA (Asociația Germană a Industriei Auto), care eliberează licențe companiilor producătoare, dintre care unele furnizează fluid pentru piața internă.

În Rusia, contrafacerea sub marca AdBlue este de peste 50%. Deci, atunci când cumpărați uree pentru un motor diesel de fabricație rusă, trebuie să vă ghidați după marcajul „Conformitate ISO 22241-2-2009”.

Pro și contra

Avantajele utilizării ureei sunt evidente - numai cu acest reactiv sistemul de tratare a gazelor de eșapament al motorului diesel SCR poate funcționa pe deplin și poate îndeplini cerințele Standardului Euro 6.

Pe lângă protecția mediului, beneficiile purificării ureei includ următoarele puncte:

• consumul său pentru mașini este de doar 100 g la 1000 km;
• sistemul SCR este integrat în vehiculele diesel moderne;
• în unele țări taxa de utilizare a vehiculului este redusă dacă este instalat un sistem de curățare cu uree și nu există riscul unei amenzi.

Din păcate, sistemul are și dezavantaje:

• punctul de îngheț al ureei este de aproximativ -11 °C;
• nevoia de realimentare regulată;
• costul mașinii crește;
• o cantitate mare de lichid Adblue fals;
• cerințe crescute pentru calitatea combustibilului;
• reparații costisitoare la componentele sistemului.

Sistemul integrat de spălare cu uree încorporat în vehiculele diesel rămâne singura modalitate de a reduce emisiile toxice. Dificultățile de funcționare, costul ridicat al reactivilor pentru camioane, fluidul și motorina de proastă calitate înseamnă că mulți șoferi aleg să dezactiveze sistemul și să instaleze emulatori.

Cu toate acestea, este important să înțelegem că ureea rămâne singura substanță chimică diesel care previne eliberarea de oxid nitric în mediu, ceea ce poate duce la cancer.