О системе SCR | Отключение мочевины ADBLUE

В европейских странах с 2004 г. действует экологический стандарт ЕВРО 4, а с сентября 2009 г. ЕВРО 5, призванный сократить количество выбросов вредных веществ в атмосферу до уровня: СН до 0,05 г/км, CO до 0,8 г/км, NOx до 0,06 г/км. Для обеспечения этих показателей производители грузовой техники используют две системы EGR и SCR. Давайте разберемся в каждой из них.

EGR— система рециркуляции выхлопных газов. Большинство ведущих производителей не поставляют на российский рынок автомобили, оборудованные системой EGR. Связанно это прежде всего с качеством российского топлива. Содержание серы в нем втрое превышает содержание серы в топливе стандарта ЕВРО 4. Это приводит к повышенным нагрузкам на поршневую группу и, следовательно, преждевременному выходу из строя двигателя. Что не позволяет выполнять гарантийные обязательства.

Альтернативой системы EGR является Selective Cataltic Reduction (селективная каталитическая система) сокращенно SCR, которая в отличие от первой не влияет на работу двигателя. И тем не менее вызывает множество затруднения у водителей и владельцев грузового автотранспорта.

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 стандартно EURO IV и EURO V. В основном химическая реакция SCR процесса выглядит так:

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

Реакция гидролиза:

(NH2)2CO + H2O > 2NH3 + CO2

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

SCR- реакция:

4NH3+ 4NO + O2 > 4N2 + 6H2O

8NH3 + 3NO2 > 7N2 + 12H2O

Для того, чтобы эффективность технологии SCR с последующей обработкой выхлопных газов осталась на прежнем уровне, необходимо избегать загрязнения реагента мочевины посторонними веществами и частицами, а также не подвергать жидкость физическим состоянием сверх установленных пределов. Факторы, влияющие на срок эксплуатации каталитического нейтрализатора: катализаторы, применяемые в системе SCR, состоят из каталитически активных соединений переходных металлов на керамических кристаллоноситлях. Способность системы CSR преобразовывать NOx в N3 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 течении длительного времени, качественные характеристики жидкости мочевины должны контролироваться очень жестко, так как многие компоненты при превышении пороговой величины, согласно стандарту DIN 70070, 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:

Увеличения выброса окислов азота NOx
Вызвать повреждение двигателя в связи с увеличением давления отработавших газов

Количество впрыскиваемой мочевины постоянно меняется и в реальном времени вычисляется блоком дозирования. На это количество влияют несколько факторов: температура нейтрализатора и окружающей среды, нагрузка двигателя, а также частота вращения коленчатого вала.

На холостом режиме работы двигателя впрыска мочевины не происходит, но давление в системе сохраняется.

Нашими инженерами было разработано устройство (Эмулятор) который полностью эмитирует все рабочие процессы полностью исправной системы дозирования, включая и температурные режимы катализатора, что позволяет сохранять расход топлива на прежнем уровне (как на абсолютно исправной системе дозирования). Эмулятор получает все необходимые данные по шине CAN от блока управления двигателем, производит расчет всех необходимых рабочих параметров (от 10 до 50 параметров) согласно сложным математическим моделям и передает обратно блоку управления двигателем. Это позволяет при необходимости произвести демонтаж всей системы дозирования.

Стоит отметить также, что для работы системы необходима температура раствора «Adblue» от 11 до 40 градусов Цельсия. В России экологический стандарт ЕВРО 4 не видится в обозримом будущем. И перевозчики все чаще задаются вопросом: «так зачем же тратить деньги на мочевину и осуществлять дорогостоящий ремонт системы?»