В каких двигателях используется мочевина

Что такое мочевина для дизеля и зачем она нужна

Современные экологические нормы накладывают жесткие ограничения на эмиссию вредных веществ в отработавших газах дизельного двигателя. Это заставляет инженеров искать все новые решения, позволяющие соответствовать стандартам. Одним из них стало применение мочевины для дизеля в системе очистки выхлопных газов SCR (Selective Catalytic Reduction). Двигатели компании Daimler, использующие данную технологию носят название Bluetec.

1. Предпосылки к созданию системы SCR
2. Что такое мочевина
3. Для чего нужна в дизельном двигателе
4. Как работает система
5. Состав жидкости
6. Преимущества и недостатки

Антидизельный стандарт: что нужно знать о Евро-6

АвтоВАЗ резко снизил цены на свои машины в Европе. По сообщению немецкого издания AutoBild, универсал Lada Kalina в Германии теперь можно купить за 6 950 евро вместо прежних 9 490 евро. Причина заключается в скором введении экологических требований Евро-6, которым модели из Тольятти не соответствуют. Дилеры намерены поскорее распродать остатки, чтобы начать реализацию обновленных машин, поставки которых начнутся с 1 мая. Как ранее сообщил президент АвтоВАЗа Бу Андерссон в эфире телеканала «РБК-ТВ», вскоре Lada будут удовлетворять всем новым европейским требованиям, включая обязательное оснащение машин датчиками давления в шинах, заправку систем кондиционирования иным типом фреона и выполнение требований стандарта Евро-6. Последний пункт вызывает в последнее время все больше вопросов.

Когда и где начнет действовать Евро-6

Изначально нормы Евро-6 должны были вступить в силу еще 31 декабря 2013 года, но еврокомиссия из-за неготовности производителей сдвинула срок на 1 сентября 2015 года. Именно с этого момента на территории стран Евросоюза нельзя будет выпускать и продавать автомобили, сертифицированные на нормы ниже Евро-6.

Действие стандарта распространяется на все 28 стран Евросоюза, а также на особые территории, находящиеся вне Европы, но принадлежащие членам ЕС.

Что изменится

Как и прежние стандарты, нормы Евро-6 регламентируют количество вредных веществ в выхлопных газах: оксид азота (NOx), угарный газ (CO), углеводороды (THC и NMHC) и твердые примеси в атмосфере (PM). Побочным эффектом мероприятий по снижению выбросов является снижение диоксида углерода CO2 и расхода топлива. Однако впервые в регламенте прописан и параметр, который в Европе давно является одним из ключевых в таблице технических характеристик автомобиля. Речь о среднем количестве выбрасываемого углекислого газа. Согласно нормам Евро-6, легковой автомобиль не должен выпускать более 130 г. CO2 на 1 км пути.

Евро-6 вводит серьезные ограничения для дизельных двигателей на выбросы оксида азота (NOx), который оказывает негативное влияние на здоровье людей. Если прежде основной ущерб для окружающей среды чиновники Евросоюза видели в оксиде углерода (CO) и совершенствовали в основном бензиновые моторы (уровень CO у дизелей изначально невелик), то теперь обратили внимание на очень высокий уровень NOx, бороться с которым на дизелях очень сложно. Уровень NOx для них снизили со 180 мг/км сразу до 80 мг/км, при этом требование для бензиновых моторов (60 мг/км) осталось прежним.

Как обеспечить Евро-6

Для соответствия нормам Евро-6 бензиновые моторы не требуют серьезных переделок. Большая часть нормативов для них совпадает с требованиями Евро-5, остальные можно решить перенастройкой электроники управления двигателем. С дизелями сложнее – чтобы обеспечить снижение уровня оксида азота, требуется применять сложные схемы рециркуляции выхлопных и систему впрыска так называемой мочевины, которую продают под коммерческим названием AdBlue. Этот состав заправляется в отдельный бак автомобиля и подается в систему нейтрализации выхлопных газов, помогая эффективно дожигать оксид азота. AdBlue требует места, стоит недешево и замерзает при темепературах ниже –11 градусов, что неприемлемо для стран с холодным климатом. Некоторые производители научились обходиться без мочевины, используя только рециркуляцию, но такая система получается слишком сложной и дорогой.

Что такое мочевина

Мочевина или диамид угольной кислоты – химическое соединение, являющееся конечным продуктом метаболизма белка у млекопитающих. В промышленности используется продукт, синтезированный из аммиака и углекислого газа. Искусственная мочевина широко применяется в сельском хозяйстве в качестве удобрения, а также в промышленности. Например, из нее синтезируют смолы для изготовления древесно-волокнистых плит в мебельном производстве. Наконец, мочевина применяется для очистки промышленных выхлопов предприятий, тепловых электростанций, котельных и мусоросжигательных заводов. Объемы ежегодного производства мочевины во всем мире достигают 100 млн тонн. Автомобили используют состав под названием AdBlue – непахучий раствор мочевины.

Станут ли машины дороже

По расчетам компании Bosch, выпускающей топливную аппаратуру, автомобили, соответствующие стандарту Евро-6, находятся приблизительно в том же ценовом диапазоне, что и аналогичные модели стандарта Евро-5. Однако это касается в большей мере бензиновых автомобилей. Дизельные, как правило, требуют дооснащения дополнительными узлами, что неизменно повышает их стоимость. Если автомобили массой не более 1700 кг могут обойтись сравнительно одним только накопительным нейтрализатором оксидов азота, то для более тяжелых машин требуется сложная система нейтрализации с использованием жидкости AdBlue.

Придет ли конец дизелям

Дизельные моторы в Европе уже перестали считаться чистыми и вызывают все больше недовольства у экологов. Чиновники, в свою очередь, пытаются надавить на владельцев дизельных автомобилей и говорят о введении для них повышенных сборов. Например, мэр Лондона Борис Джонсон заявил о создании особо чистой зоны города к 2020 году, за въезд в которую владельцы дизельных автомобилей должны будут платить по 10 фунтов. Во Франции, где подавляющее большинство автомобилей оснащено дизельным мотором, уже в этом году будут повышены пошлины на солярку и расширены льготы для тех, кто захочет сменить дизельные автомобили на более чистые. Таковыми чиновники считают гибриды и электрокары, обещая субсидии в размере 10 тыс. евро.

Введение Евро-6 могло бы продлить жизнь дизельных моторов, но усложнение конструкции автомобилей и рост эксплуатационных затрат может сам по себе привести к отказу от их использования. Например, обновленный Opel Insignia с переработанным мотором 2,0 CDTi мощностью 170 л. с. уже требует заправки AdBlue. А руководитель марки Skoda в России Любомир Найман в беседе с корреспондентом Autonews.ru предположил, что эре дизелей приходит конец, поскольку никто из водителей легковых машин не захочет связываться с дополнительными неудобствами, связанными с использованием AdBlue. Не исключено, что в перспективе дизельными останутся только большие грузовики.

Когда Евро-6 станет обязательной в России

В соответствии с Техническим регламентом № 609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» с 1 января 2014 года на территории России действует стандарт Евро-5. Однако из-за того, что в стране по-прежнему не везде можно найти высококачественное топливо, пригодное для современных двигателей, жители сельской местности отказывались от покупки машин с Евро-5. А Минпромторг, в свою очередь, временно приостановил действие регламента. Фактически переход на Евро-5 в России произошел 1 января 2015 года, когда вступит в силу технический регламент Таможенного союза № 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств».

Сроки введения Евро-6 на территории нашей страны пока не регламентированы, но некоторые местные автопроизводители утверждают, что уже готовы к ужесточению экологических требований. АвтоВАЗ уже к лету намерен адаптировать под Евро-6 Kalina и внедорожник 4х4 для поставок в Европу. А «Группа ГАЗ» еще в 2010 году на Международном автотранспортном форуме представила автобусы, соответствующие стандартам Евро-6.

Историческая справка: Первый экологический стандарт Евро-1 был принят в Евросоюзе в 1992 году и начал действовать с 1993 года. Этот стандарт регулировал содержание CO, СН и NO в выхлопах и распространялся на все транспортные средства, включая спецтехнику, которые ввозятся, производятся или продаются на территории Евросоюза. Требования к выбросам CO и NO для бензиновых и дизельных моторов не отличались, однако для дизелей регламентировались еще и объемы выброса твердых частиц.

Евро-2, введенный в 1995 году, ужесточал нормы выброса CO почти втрое. В Россию они пришли лишь десять лет спустя – до этого момента в стране не было ни качественного топлива, ни современных систем впрыска топлива, без которых выполнить Евро-2 было невозможно.

Принятые Евросоюзом в 1999 году нормы Евро-3 регламентировали снижение уровня выбросов еще на 30-40%, а для бензиновых двигателей появилась норма на количество углеводородов в выхлопе. В России эти стандарты заработали с 1 января 2008 года.

Нормы Евро-4 заработали в Евросоюзе в 2005 году, сделав выхлопы чище еще на 65-70%. Россия приняла на себя эти требования 1 января 2013 года с оговоркой о возможности поставок грузовых шасси и базовых транспортных средств, выпущенных до 31 декабря 2012 года, с сертификатами Евро-3.

В 2009 году Евросоюз ввел в действие стандарт Евро-5, который существенно сократил количество взвешенных частиц в выхлопе дизельных двигателей и ввел нормы на летучие органические вещества у бензиновых. С начала девяностых годов прошлого века объемы выбросов твердых частиц дизельными двигателями сократились на 99%, а количество оксида азота уменьшилось на 98%.

Использование мочевины для очистки выхлопа

Ужесточение экологических норм и стандартов подтолкнуло автопроизводителей к созданию еще более совершенных систем, которые сегодня активно используются на дизельных ДВС. Такие решения позволили добиться снижения количества оксида азота.

Одной из наиболее распространенных схем очистки является технология Bluetec. В такой системе применен целый комплекс очищающих выхлоп элементов:

• сажевый фильтр;
• окислительный катализатор;
• жидкостная система для нейтрализации оксида азота;

Данное решение разработано и активно используется немецким автогигантом Mercedes-Benz на различных моделях коммерческих и легковых дизельных авто. Грузовики, оснащенные Bluetec, имеют отдельный бак, в который заливается активный реагент под названием AdВlue. Указанный реагент представляет собой раствор мочевины с водой (вода и аммиак). Специальное дозирующее устройство осуществляет автоматический впрыск раствора мочевины в выпускную систему дизельного авто, где происходит перемешивание отработавших газов и раствора мочевины для дизеля.

После смешивания мочевины с выхлопом указанная смесь попадает в нейтрализатор SCR (англ. selective catalytic reduction). Такой нейтрализатор отличается тем, что работает по избирательному принципу. Аммиак, который находится в составе мочевины для дизеля, вступает в реакцию с окислами азота под воздействием катализирующего слоя в нейтрализаторе и высокой температуры до 300 градусов по Цельсию. Результатом становится разложение окислов азота на азот и воду. Также в нейтрализаторе догорают и другие токсичные соединения. Похожая схема применяется и на легковых авто с указанной системой очистки.

Как применять и сколько добавлять

Количество добавляемой жидкости зависит от конкретной системы , как правило составляет от 2-6% объема топливного потребления. Такая дозировка, обеспечивает длительные интервалы пополнения жидкости. Дизельные двигатели работают со смесью воздух-топливо для обеспечения полного сгорания сажи. Сжатие системы зажигания под воздействием температур и давления, намного выше, чем у бензиновых двигателей. Эти условия продуцируют высокие уровни окислов азота в выхлопных газах дизельного двигателя.

Что такое жидкость AdBlue?

Жидкость AdBlue представляет собой водный раствор мочевины с определенным содержанием компонентов:

• Мочевина — 32,5% (по весу), стандартом допускается разброс от 31,8 до 33,2%;
• Деминерализованная вода — 67,5%.

Жидкость AdBlue изготавливается только из высокоочищенной мочевины и очищенной от минеральных солей воды. В Европе и России действуют стандарты, регламентирующие состав реагента и его характеристики — европейский ISO 22241, основанный на нем российский ГОСТ Р ИСО 22241, а также немецкий DIN 70070.

Жидкость AdBlue хранится в отдельном бачке, расположенном рядом с основным топливным баком. Маркируется данный бачок синей крышкой, которая часто имеет надпись «AdBlue». В среднем расход реагента составляет до 4% от расхода дизельного топлива для легковых автомобилей и до 6% — для грузовых.

Что такое мочевина, и для чего ее используют?

• Что такое мочевина, и для чего ее используют?
• Мочевина для дизеля, что это?
• Дизельный мотор и влияние его на экологию
• Преимущества использования мочевины
• Недостатки использования мочевины в двигателе
• Вопросы, которые вас заинтересуют
• Уменьшается ли расход топлива
• Можно ли разбавлять мочевину водой
• Возможно ли изготовить мочевину самостоятельно?

С каждым годом вопрос сохранности экологии приобретает все большую актуальность, что не могло не сказаться на автомобилях. В поисках оптимального способа снижения вреда от их деятельности, ученые разработали уже не один вариант реализации указанной идеи (стоит только вспомнить об электромобилях и питании двигателя от солнечных батарей), но одним из самых малоизвестных методов является применения мочевины в дизельных силовых агрегатах. В данной статье мы расскажем об особенностях новшества, а также выясним насколько рационально его использование на практике.

• Мочевина для дизеля, что это?
• Дизельный мотор и влияние его на экологию
• Преимущества использования мочевины
• Недостатки использования мочевины в двигателе
• Вопросы, которые вас заинтересуют
  • Уменьшается ли расход топлива
  • Можно ли разбавлять мочевину водой
  • Возможно ли изготовить мочевину самостоятельно?

Мочевина для дизеля, что это?

Мало кто из современных автолюбителей знает, что такое мочевина и каким образом она влияет на работу транспортного средства. В этом нет ничего удивительного, ведь в нашей стране еще не введены стандарты «Евро», а значит, и требования к экологичности транспортных средств не столь жесткие, как в европейских странах.

Как известно, дизельные моторы функционируют на основании смеси воздуха и топлива, что обеспечивает полное сгорание сажи. Уровень сжатия системы зажигания под воздействием высокой температуры и давления существенно выше аналогичного показателя бензиновых моторов. Такие условия провоцируют появление большого количества окислов азота в выхлопных газах дизеля.

Мочевина для дизеля являет собой состав из деминерализованной воды и мочевины, который считается лучшим реагентом для их нейтрализации. В результате соответствующих реакций, на выходе получают воду, углекислый газ и азот. То есть воздействие высоких температур способствует протеканию химических реакций, по завершении которых азотные окислы трансформируются в безвредный инертный газ.

Все, что нужно для достижения подобного эффекта, – это время от времени впрыскивать в камеру с отработанными газами раствор мочевины, причем за состояние самого транспортного средства можно не волноваться, так как это органический продукт и никак не сможет навредить механизмам.

Дизельный мотор и влияние его на экологию

С точки зрения вреда для экологии, современные дизельные моторы точно такие же, как и их бензиновые аналоги. На классических конструкциях возможна установка лишь окислительных нейтрализаторов выхлопных газов, которые, в свою очередь, окисляют только CO и CH, в результате чего получается вода и безвредный углекислый газ.

В былые времена подобные нейтрализаторы ломались из-за воздействия на них соединений серы и частиц сажи, скапливающихся на поверхности катализатора, но с началом применения системы «Common rail», в которой впрыск топливной смеси осуществляется электронно-управляемыми форсунками – все изменилось.

Отрегулированный дизельный мотор выбрасывает в атмосферу менее вредные отработанные газы, нежели аналогичная установка, не имеющая этой особенности. В частности, в этом случае показатель окиси углерода несколько меньше, чем у бензиновых моторов.

Основными составляющими вредных выхлопных газов являются углеводороды (НС или СН), оксиды (или, как их еще называют, «окислы» азота) и сажа (вместе со всеми ее производными), которая вырывается наружу в виде черного дыма. Главными виновниками их распространения считаются грузовики и автобусы, которые в нашей стране очень часто оказываются старыми и не отрегулированными.

Преимущества использования мочевины

Помимо высокой экологичности, мочевина в дизельных двигателях имеет и другие преимущества. Прежде всего, стоит отметить возросшую мощность двигателей BlueHDi (в среднем на 7-10%) и их большую топливную экономичность. Кроме того, к положительным моментам ее применения стоит отнести абсолютную безвредность состава для человека, снижение налога на выброс выхлопных газов (правда, здесь многое зависит от законодательства той или иной страны) и свободное перемещение по дорогам общественного пользования без страха быть оштрафованным.

Недостатки использования мочевины в двигателе

Конечно, как и любой другой состав, мочевина не может не иметь своих недостатков. По правде говоря, на сегодняшний день уже достаточно сложно вычислить, какая же разница между обычным дизелем HDi и мотором BlueHDi, так как в нашей стране последний поставляется в комплекте с автоматической коробкой передач, и сравнивать его с версией «HDi + МКПП» в средних и дорогих комплектациях автомобиля просто некорректно.

Однако можно попробовать сопоставить стоимость запчастей для этих силовых установок. К примеру, французские автомобилисты часто используют SCR-катализатор, который находится в едином блоке с DPF-фильтром, справедливо отмечая, что горячие отработанные газы лучше всего обрабатывать и очищать в одном и том же месте.

Таким образом, две технологии DPF и SCR соединились в одном узле, хотя в случае его повреждения автовладельцу придется заплатить приличную цену за ремонт, так как обе составляющие сами по себе довольно дорогостоящие.

Наряду с достаточно высокой стоимостью, к минусам применения мочевины в дизельных автомобилях стоит отнести и то, что запах выхлопных газов будет далеко не самым приятным, а многих водителей это здорово раздражает. Более того, состав легко замерзает при минусовой температуре, а в случае попадания на кожу человека может спровоцировать появление аллергической реакции и раздражений. Отрицательным моментом эксплуатации такого варианта дизельных двигателей есть и то, что на территории нашей страны отсутствуют качественные специальные заправочные станции, с помощью которых можно было бы долить мочевину.

В состав мочевины для дизеля также входит аммиак, испарения которого могут отрицательно воздействовать на кожу и глаза человека. Для тех автолюбителей, которым совсем не нравится такая функция дизельного двигателя, существует возможность ее отключения (программное отключение, отключение посредством «заморозки» или обесточивания системы SCR).

Вопросы, которые вас заинтересуют

Уменьшается ли расход топлива

Споров насчет уменьшения расхода топлива благодаря мочевине немало. Одни уверяют, что она не имеет никакого отношения к процессу сгорания топливной смеси, а значит, не может повлиять на снижение его расхода, в то время как другие специалисты приводят весьма убедительные доводы в пользу эффективности такого метода экономии. Например, автомобиль Peugeot 508, который имеет под капотом 163 л.с., в городских условиях потребляет 7,6 л на 100 км, в то время как по трассе этот показатель достигает 4,6 л.

При смешанном цикле езды расход топлива соответствует 5,7 л. С модернизированным и более мощным двигателем BlueHDi расход топлива несколько снижается: в пределах города – 5,2 л; на трассе – 3,8 л., на смешанной дороге – 4,3 л.

Можно ли разбавлять мочевину водой

Среди наиболее распространенных вопросов о мочевине стоит выделить один, который встречается достаточно часто: «можно ли разбавлять AdBlue водой?» Сразу нужно отметить, что сэкономить таким образом не удастся, так как расположенные на входе в катализатор сенсоры NO точно определяют количество диоксида азота в выхлопных газах, исходя из чего и выбирается нужное количество раствора мочевины с учетом ее стандартной концентрации (32,53%).

Второй NO-сенсор, расположенный на выходе из катализатора, контролирует эффективность работы системы и степень очистки отработанных газов. Поэтому, если уменьшить концентрацию раствора, то оставшейся мочевины не хватит для эффективной нейтрализации двуокиси азота, для чего данный состав и используется. Система контроля сразу «увидит» эту нехватку и даст насосу команду увеличить подачу реагента для повышения эффективности нейтрализации до заданных параметров.

Возможно ли изготовить мочевину самостоятельно?

Чисто теоретически можно попробовать изготовить мочевину самостоятельно, но практика показывает, что такой состав будет очень далеким от идеала. В домашних условиях создать эффективный состав требуемого качества просто невозможно.

Во-первых, в качестве основного доступного сырья для изготовления мочевины AdBlue чаще всего рассматривается гранулированная мочевина (карбамид), которая также является достаточно распространенным минеральным удобрением. Однако гранулы покрыты специальным составом, который при хранении предотвращает слеживание и прилипание гранул друг к другу. Именно это вещество убивает компоненты системы AdBlue, а отфильтровать его практически нереально.

Во-вторых, наиболее распространенное минеральное удобрение мочевины (гранулы) содержит в себе 1,6% биурета, в то время как уровень его содержания в AdBlue не должен превышать 0,3%. Данное вещество отрицательно сказывается на сроке службы катализатора.

Третьей причиной, из-за которой вам не удастся создать мочевину в домашних условиях, является то, что этот раствор должен изготавливаться на основе деминерализованной воды, чтобы соли металлов, присутствующие в обычной жидкости, не забивали поры катализатора и не вывели его из строя раньше отведенного времени. Конечно, найти такую воду можно, но понятное дело, что на нее придется потратить деньги.

В любом случае использование самодельной мочевинной жидкости чревато неприятными последствиями, а если вы знаете, для чего именно нужна мочевина (в том числе и для использования на грузовиках), то сразу поймете, что проводить «домашние» опыты очень нерентабельно.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Обработка AdBlue

AdBlue состоит в основном из воды и не воспламеняется, но с ней следует обращаться с осторожностью, так как при попадании она может раздражать глаза и кожу. Избегайте вдыхания паров и контакта с кожей и глазами.

Adblue должна храниться в плотно закрытой оригинальной упаковке при температуре от -11°C до 30°C. Не храните жидкость под прямыми солнечными лучами. В холодную погоду помните, что жидкость замерзает при -11°C.

Модель автомобиля/модельный год

XC40 и XC60 начиная с модельного года 2018 по модельный год 2021 включительно

V60 и V60 Cross Country , начиная с модельного года 2019

S60 и S60 Twin Engine , начиная с модельного года 2020

Ассортимент моделей меняется от рынка к рынку.

Эта статья предназначена для:

XC40 и XC60 начиная с модельного года 2018 по модельный год 2021 включительно

V60 и V60 Cross Country, начиная с модельного года 2019

S60 и S60 Twin Engine, начиная с модельного года 2020

Ассортимент моделей меняется от рынка к рынку.