Uporaba sečnine v dizelskem motorju
Vsebina
Sodobni okoljski predpisi postavljajo stroge omejitve emisijskih vrednosti onesnaževal v izpušnih plinih dizelskega motorja. To sili inženirje k iskanju novih rešitev za doseganje standardov. Eden od teh je bila uporaba sečnine za dizelsko gorivo v sistemu za naknadno obdelavo izpušnih plinov SCR (Selective Catalytic Reduction). Motorji Daimler, ki uporabljajo to tehnologijo, se imenujejo Bluetec.
Kaj je sistem SCR
Okoljski protokol Euro 6 od leta 28 velja v 2015 državah EU. Po novem standardu imajo proizvajalci dizelskih avtomobilov stroge zahteve, saj dizelski motorji povzročajo ogromno škodo okolju in zdravju ljudi, saj v ozračje izpuščajo saje in dušikove okside.
Medtem ko pri bencinskem motorju za čiščenje izpušnih plinov zadostuje uporaba tristeznega katalizatorja, je pri dizelskem motorju potrebna bolj sofisticirana naprava za nevtralizacijo strupenih spojin v izpušnih plinih. Učinkovitost čiščenja CO (ogljikovega monoksida), CH (ogljikovodikov) in delcev saj iz izpušnih plinov dizelskega motorja se poveča pri visokih temperaturah zgorevanja, medtem ko se NOx, nasprotno, zmanjša. Rešitev tega problema je bila uvedba katalizatorja SCR v izpušni sistem, ki kot osnovo za razgradnjo strupenih spojin dušikovega oksida (NOx) uporablja dizelsko sečnino.
Da bi zmanjšali škodljive izpuste, so inženirji razvili poseben sistem za čiščenje dizelskega goriva - Bluetec. Kompleks je sestavljen iz treh celovitih sistemov, od katerih vsak filtrira strupene spojine in razgrajuje škodljive kemične spojine:
- Katalizator - nevtralizira CO in CH.
- Filter trdih delcev - zadrži delce saj.
- SCR katalizator - Zmanjšuje emisije NOx s sečnino.
Prvi čistilni sistem je bil uporabljen na tovornjakih in avtomobilih Mercedes-Benz. Danes številni proizvajalci spreminjajo svoja vozila v nov sistem čiščenja in uporabljajo sečnino v dizelskih motorjih, da bi izpolnili stroge zahteve okoljskega nadzora.
Tehnična sečnina AdBlue
Končni produkt metabolizma sesalcev, sečnina, je znan že od XNUMX. stoletja. Diomid ogljikove kisline se sintetizira iz anorganskih spojin in se pogosto uporablja v kmetijstvu. V avtomobilski industriji raztopina tehnične tekočine Adblue kot aktivno sredstvo pri čiščenju strupenih izpušnih plinov iz dušikovih oksidov.
Adblue je 40 % sečnine in 60 % destilirane vode. Sestavek se vbrizga v sistem SCR na šobi, skozi katero prehajajo izpušni plini. Pride do reakcije razgradnje, pri kateri dušikov oksid razpade na neškodljive molekule dušika in vode.
Tehnična sečnina za dizelsko gorivo - Adblue nima nobene zveze s sečnino sečnino, ki se uporablja v kmetijsko-industrijskem sektorju in farmakologiji.
Edblue v dizelskem motorju
Sistem za naknadno obdelavo tekočih izpušnih plinov ali pretvornik SCR je zaprt sistem, skozi katerega tečejo dizelski izpušni plini brez saj. Tekočina Adblue se natoči v samostojni rezervoar in se v odmerjeni dozi vbrizga v izpušno cev pred vstopom v pretvornik.
Mešani plin vstopi v enoto za nevtralizacijo SCR, kjer poteka kemična reakcija razgradnje dušikovega oksida na račun amoniaka v sečnini. V kombinaciji z dušikovim oksidom ga molekule amoniaka razgradijo na sestavine, ki so neškodljive za ljudi in okolje.
Po celotnem ciklu čiščenja se v ozračje izpusti minimalna količina onesnaževal, emisijski parameter je v skladu s protokoloma Euro-5 in Euro-6.
Načelo delovanja sistema za čiščenje izpušnih plinov dizelskega motorja
Celoten sistem za naknadno obdelavo dizelskega motorja sestavljajo katalizator, filter trdnih delcev in sistem SCR. Načelo delovanja čiščenja v stopnjah:
- Izpušni plini vstopijo v katalizator in filter trdnih delcev. Saje se filtrirajo, delci goriva sežgejo, ogljikov monoksid in ogljikovodiki pa se odstranijo.
- Injektor se uporablja za vbrizgavanje določene količine AdBlue v povezavo med filtrom trdnih delcev in katalizatorjem SCR. Molekule sečnine razpadejo na amoniak in izociano kislino.
- Amoniak se spaja z dušikovim oksidom, najbolj škodljivo sestavino uporabljenega dizelskega goriva. Molekule se razcepijo, kar povzroči nastanek vode in dušika. V ozračje se sproščajo neškodljivi izpušni plini.
Sestava sečnine za dizelsko gorivo
Kljub navidezni preprostosti tekočine za dizelske motorje je nemogoče sami pripraviti sečnino z organskim gnojilom. Formula molekule sečnine (NH2) 2CO je fizikalno bel kristal brez vonja, topen v vodi in polarnih topilih (tekoči amoniak, metanol, kloroform itd.).
Za evropski trg se tekočina proizvaja pod nadzorom VDA (Združenje nemške avtomobilske industrije), ki izdaja licence proizvodnim podjetjem, od katerih nekatera dobavljajo tekočino za domači trg.
V Rusiji je ponarejanje pod blagovno znamko AdBlue več kot 50%. Torej, ko kupujete sečnino za ruski dizelski motor, morate upoštevati oznako "Skladnost s standardom ISO 22241-2-2009".
Prednosti in slabosti
Prednosti uporabe sečnine so očitne - samo s tem reagentom lahko sistem za obdelavo izpušnih plinov dizelskega motorja SCR popolnoma deluje in izpolnjuje zahteve standarda Euro 6.
Poleg varovanja okolja prednosti čiščenja sečnine vključujejo naslednje točke:
- njegova poraba za avtomobile je le 100 g na 1000 km;
- sistem SCR je vgrajen v sodobna dizelska vozila;
- v nekaterih državah je davek na uporabo vozila znižan, če je nameščen sistem za čiščenje s sečnino, in ni nevarnosti globe.
Na žalost ima sistem tudi slabosti:
- zmrzišče sečnine je približno -11 °C;
- potreba po rednem polnjenju goriva;
- stroški avtomobila se povečajo;
- velika količina ponarejene tekočine Adblue;
- povečane zahteve glede kakovosti goriva;
- draga popravila komponent sistema.
Integrirani sistem za čiščenje sečnine, vgrajen v dizelska vozila, ostaja edini način za zmanjšanje strupenih emisij. Težave pri delovanju, visoki stroški reagentov za tovornjake, slaba kakovost tekočine in dizelskega goriva pomenijo, da se mnogi vozniki odločijo onemogočiti sistem in namestiti emulatorje.
Vendar je pomembno razumeti, da je sečnina še vedno edina dizelska kemikalija, ki preprečuje sproščanje dušikovega oksida v okolje, ki lahko povzroči raka.
