Urea dalam enjin diesel: mengapa, komposisi, penggunaan, harga, penutupan

Kebanyakan pengguna kenderaan moden, yang menentukan kenderaan yang paling praktikal, memberi perhatian bukan hanya kepada kekuatan unit kuasa dan keselesaan yang ditawarkan di kawasan pedalaman. Bagi kebanyakan orang, ekonomi pengangkutan sangat penting. Walau bagaimanapun, dengan membuat kereta dengan penggunaan bahan api yang lebih rendah, pengeluar lebih berpandukan kepada standard persekitaran (ICE yang lebih kecil mengeluarkan bahan yang kurang berbahaya).

Memperketat piawaian eko memaksa para jurutera untuk mengembangkan sistem bahan bakar baru, mengubah suai tenaga yang ada dan melengkapkannya dengan peralatan tambahan. Semua orang tahu bahawa jika anda mengurangkan saiz enjin, ia akan kehilangan kuasa. Atas sebab ini, dalam enjin pembakaran dalaman anjakan kecil moden, pengecas turbo, pemampat, semua jenis sistem suntikan, dan lain-lain semakin biasa. Berkat ini, walaupun unit 1.0 liter cukup mampu bersaing dengan enjin 3.0 liter sebuah kereta sport yang jarang berlaku.

Sekiranya kita membandingkan enjin petrol dan diesel (perbezaan enjin tersebut dijelaskan dalam tinjauan lain), maka pengubahsuaian dengan jumlah yang sama, yang beroperasi pada bahan bakar berat, pasti akan memakan lebih sedikit bahan bakar. Ini disebabkan oleh fakta bahawa mana-mana enjin diesel dilengkapi dengan sistem suntikan langsung secara lalai. Maklumat lebih lanjut mengenai peranti motor jenis ini dijelaskan di sini.

Walau bagaimanapun, enjin diesel tidak begitu mudah. Semasa pembakaran bahan bakar diesel, lebih banyak bahan berbahaya dikeluarkan, oleh sebab itu kenderaan yang dilengkapi dengan mesin serupa mencemarkan persekitaran lebih daripada analog petrol. Untuk menjadikan kereta lebih selamat dalam hal ini, sistem ekzos termasuk penapis zarah и pemangkin... Unsur-unsur ini menghilangkan dan meneutralkan hidrokarbon, karbon oksida, jelaga, sulfur dioksida dan bahan berbahaya lain.

Selama bertahun-tahun, standard persekitaran, terutamanya untuk enjin diesel, telah diperketat. Pada masa ini, di banyak negara ada larangan pengoperasian kenderaan yang tidak memenuhi parameter Euro-4, dan kadang-kadang bahkan lebih tinggi. Agar mesin diesel tidak kehilangan kaitannya, para jurutera telah melengkapkan unit-unit tersebut (bermula dengan pengubahsuaian standard eko Euro4) dengan sistem pembersihan gas ekzos tambahan. Ia dipanggil SCR.

Bersama dengannya, urea digunakan untuk bahan bakar diesel. Pertimbangkan mengapa penyelesaian ini diperlukan di dalam kereta, apakah prinsip pengoperasian sistem pembersihan seperti itu, dan juga apa kelebihan dan kekurangannya.

Apakah urea untuk enjin diesel

Kata urea sendiri bermaksud zat yang mengandungi garam asid urik - produk akhir metabolisme mamalia. Ia digunakan secara aktif dalam pertanian, tetapi tidak digunakan dalam bentuk murni dalam industri automotif.

Untuk enjin diesel, larutan khas digunakan, 40 peratus terdiri daripada larutan urea berair dan 60 peratus air suling. Bahan ini adalah peneutralan kimia yang bertindak balas dengan gas ekzos dan menukar karbon oksida, hidrokarbon dan nitrogen oksida berbahaya menjadi gas lengai (tidak berbahaya). Tindak balas menukar ekzos berbahaya menjadi karbon dioksida, nitrogen dan air. Cecair ini juga disebut AdBlue untuk digunakan dalam sistem rawatan gas ekzos.

Selalunya, sistem seperti ini digunakan dalam kenderaan komersial. Trak akan mempunyai tangki tambahan, leher pengisi terletak di dekat lubang pengisi bahan bakar. Trak ini digerakkan bukan hanya dengan bahan bakar diesel, tetapi larutan urea juga harus dicurahkan ke dalam tangki yang terpisah (cecair siap pakai yang dijual dalam tin). Penggunaan bahan bergantung pada jenis sistem bahan bakar dan seberapa cekap mesin berfungsi.

Biasanya, sebuah kereta moden (sebilangan besar model penumpang yang menggunakan bahan bakar berat juga menerima sistem peneutralan) mampu bekerja dari dua hingga enam peratus urea dari jumlah keseluruhan bahan bakar yang dimakan. Oleh kerana suntikan dikendalikan oleh elektronik berketepatan tinggi, dan pengoperasian sistem itu sendiri diratakan oleh sensor NO, anda perlu menambahkan reagen ke tangki lebih jarang daripada mengisi minyak kereta itu sendiri. Biasanya, pengisian bahan bakar diperlukan setelah kira-kira 8 ribu kilometer (bergantung kepada jumlah tangki).

Cecair untuk operasi sistem pembuangan tidak boleh dicampurkan dengan bahan bakar diesel, kerana tidak mudah terbakar dengan sendirinya. Juga, sejumlah besar air dan bahan kimia dengan cepat akan mematikan pam bahan bakar bertekanan tinggi (operasinya dijelaskan di sini) dan komponen penting lain dalam sistem bahan bakar.

Apa guna enjin diesel

Dalam kereta moden, pemangkin digunakan untuk meneutralkan produk pembakaran. Sarang lebah mereka diperbuat daripada bahan logam atau seramik. Pengubahsuaian yang paling biasa dilapisi dalaman dengan tiga jenis logam: rhodium, paladium dan platinum. Setiap logam ini bertindak balas dengan gas ekzos dan meneutralkan hidrokarbon dan karbon monoksida dalam keadaan suhu tinggi.

Keluarannya adalah campuran karbon dioksida, nitrogen dan air. Walau bagaimanapun, ekzos diesel juga mengandungi aras jelaga dan nitrogen oksida yang tinggi. Lebih-lebih lagi, jika sistem ekzos dimodenkan untuk menghilangkan satu bahan berbahaya, ini mempunyai kesan sampingan - kandungan komponen lain meningkat secara berkadar. Proses ini diperhatikan dalam pelbagai mod operasi unit kuasa.

Untuk mengeluarkan jelaga dari ekzos, perangkap atau penapis zarah digunakan. Aliran melewati sel-sel kecil bahagian dan jelaga mengendap di tepinya. Lama kelamaan, skrin ini menjadi tersumbat dan enjin mengaktifkan pembakaran plak, sehingga memanjangkan hayat perkhidmatan penapis.

Walaupun terdapat unsur tambahan dalam sistem ekzos kereta, semua bahan berbahaya tidak dinetralkan sepenuhnya. Kerana itu, bahaya enjin kereta tidak dikurangkan. Untuk meningkatkan kemudahan pengangkutan terhadap alam sekitar, sistem tambahan lain untuk membersihkan atau meneutralkan gas ekzos diesel telah dikembangkan.

Peneutralan SCR dirancang untuk memerangi oksida nitrat. Ia dipasang secara lalai di semua kenderaan diesel yang mematuhi Euro 4 dan ke atas. Sebagai tambahan kepada ekzos yang bersih, berkat penggunaan urea, sistem ekzos mengalami kekurangan simpanan karbon.

Bagaimana sistem berfungsi

Kehadiran sistem peneutralan membolehkan enjin pembakaran dalaman lama disesuaikan dengan standard eko moden. Penggunaan SCR dimungkinkan di beberapa kereta sebagai peralatan tambahan, tetapi untuk ini sistem ekzos automatik perlu dimodenkan. Sistem itu sendiri berfungsi dalam tiga peringkat.

Tahap pembersihan gas buangan

Apabila bahan bakar dibakar di dalam silinder, pada tahap ekzos mekanisme pengedaran gas membuka injap ekzos. Piston mendorong produk pembakaran masuk manifold ekzos... Kemudian aliran gas memasuki penapis zarah, di mana jelaga ditahan. Ini adalah langkah pertama dalam pembersihan ekzos.

Aliran, yang sudah dibersihkan dari jelaga, keluar dari saringan dan diarahkan ke pemangkin (beberapa model jelaga sesuai dengan pemangkin di perumahan yang sama), di mana gas ekzos akan dinetralkan. Pada peringkat ini, sehingga gas panas memasuki peneutralan, larutan urea disembur ke dalam paip.

1. ICE; 2. Unit kawalan; 3. tangki reagen; 4. Penapis DPF; 5. Ekzos yang dibersihkan sebahagiannya; 6. Suntikan urea; 7. Pemangkin SCR.

Oleh kerana alirannya masih sangat panas, cecair itu segera menguap dan amonia dibebaskan dari bahan tersebut. Tindakan suhu tinggi juga membentuk asid isosianik. Pada ketika ini, ammonia bertindak balas dengan oksida nitrat. Proses ini meneutralkan gas berbahaya ini dan membentuk nitrogen dan air.

Tahap ketiga berlaku dalam pemangkin itu sendiri. Ia meneutralkan bahan toksik lain. Kemudian aliran masuk ke selendang dan dibuang ke persekitaran.

Bergantung pada jenis mesin dan sistem ekzos, peneutralan akan mengikuti prinsip yang serupa, tetapi pemasangannya sendiri mungkin kelihatan berbeza.

Komposisi cecair

Beberapa pemandu kenderaan mempunyai pertanyaan: jika urea adalah produk aktiviti penting dunia binatang, adakah mungkin untuk membuat cecair seperti itu sendiri? Secara teori, itu mungkin, tetapi pengeluar tidak mengesyorkan melakukan ini. Penyelesaian urea buatan sendiri tidak akan memenuhi syarat kualiti untuk digunakan dalam mesin.

Dan ada beberapa sebab untuk ini:

1. Urea, yang sering dimasukkan dalam banyak baja mineral, dapat dianggap sebagai alternatif untuk membuat penyelesaian. Tetapi anda tidak boleh pergi ke kedai pertanian terdekat untuk membelinya. Sebabnya adalah bahawa butiran baja dirawat dengan bahan khas yang menghalang bahan pukal daripada memanggang. Reagen kimia ini berbahaya bagi unsur-unsur sistem pembersihan produk pembakaran. Sekiranya anda menyediakan penyelesaian berdasarkan baja mineral ini, pemasangannya akan gagal dengan cepat. Tiada sistem penapis yang mampu menyaring bahan berbahaya ini.
2. Pengeluaran baja mineral dikaitkan dengan penggunaan biuret (jisim akhir reagen ini mungkin mengandungi sekitar 1.6 peratus). Kehadiran bahan ini secara signifikan akan memendekkan jangka hayat pemangkin pemangkin. Atas sebab ini, dalam pembuatan AdBlue, pada akhirnya, hanya sebilangan kecil biuret (tidak lebih daripada 0.3 peratus daripada jumlah keseluruhan) yang dapat terdapat dalam komposisinya.
3. Penyelesaian itu sendiri dibuat berdasarkan air demineralisasi (garam mineral menyumbat sarang lebah dari pemangkin, yang dengan cepat mengeluarkannya dari tindakan). Walaupun harga cecair ini rendah, jika anda menambahkan harga baja mineral dan masa yang dihabiskan untuk membuat penyelesaian terhadap kosnya, kos produk siap tidak akan jauh berbeza dengan analog industri. Tambahan reagen yang disediakan di rumah berbahaya bagi kereta.

Satu lagi persoalan umum mengenai penggunaan urea untuk enjin diesel - bolehkah dicairkan dengan air demi ekonomi? Tidak ada yang akan melarang melakukan ini, tetapi penjimatan tidak dapat dicapai dengan cara ini. Sebabnya ialah sistem rawatan selepas ekzos dilengkapi dengan dua sensor yang dikonfigurasikan untuk menentukan kepekatan NO dalam produk pembakaran.

Satu sensor diletakkan di hadapan pemangkin, dan yang lain di saluran keluarnya. Yang pertama menentukan jumlah nitrogen dioksida dalam gas ekzos dan mengaktifkan sistem peneutralan. Sensor kedua menentukan seberapa cekap prosesnya. Sekiranya kepekatan bahan berbahaya dalam ekzos melebihi tahap yang dibenarkan (32.5 peratus), maka itu memberi isyarat bahawa jumlah urea tidak mencukupi, dan sistem meningkatkan jumlah cecair. Hasil daripada larutan yang diencerkan, lebih banyak air akan hilang, dan lebih banyak air akan terkumpul di sistem ekzos (bagaimana menanganinya, ia dijelaskan berasingan).

Dengan sendirinya, urea kelihatan seperti kristal garam yang tidak berbau. Mereka boleh dilarutkan dalam pelarut polar seperti amonia, metanol, kloroform, dll. Kaedah paling selamat untuk kesihatan manusia adalah pembubaran dalam air suling (mineral yang merupakan sebahagian daripada air biasa akan membentuk deposit pada sarang lebah pemangkin).

Oleh kerana penggunaan bahan kimia dalam penyediaan larutan, pengembangan urea dilakukan di bawah pengawasan atau dengan persetujuan Persatuan Industri Otomotif (VDA).

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan terpenting menggunakan urea dalam enjin diesel adalah penyingkiran bahan toksik yang lebih lengkap yang dilepaskan semasa pembakaran bahan bakar diesel. Cecair ini membolehkan kenderaan mematuhi standard persekitaran hingga Euro6 (ini dipengaruhi oleh ciri-ciri unit itu sendiri dan keadaan teknikalnya).

Tidak ada komponen teknikal mesin yang berubah, oleh itu semua kelebihan menggunakan urea hanya berkaitan dengan bahaya pelepasan dan akibatnya. Contohnya, ketika melintasi sempadan Eropah, pemilik kenderaan tidak perlu membayar cukai atau denda yang tinggi sekiranya sistem di negara itu berhenti berfungsi.

Pengisian bahan bakar jarang berlaku. Penggunaan purata kira-kira 100 ml. sejauh 100 kilometer. Walau bagaimanapun, ini adalah petunjuk untuk kereta penumpang. Tabung 20 liter biasanya cukup untuk 20 ribu km. Bagi trak, penggunaan purata urea di dalamnya adalah kira-kira 1.5 liter per 100 km. Ia bergantung pada isi padu motor.

Bahan boleh dituangkan sama ada terus ke tangki yang terletak di ruang mesin, atau ke leher khas yang terletak di dekat lubang pengisi tangki bahan bakar.

Walaupun terdapat kelebihan sistem inovasi yang jelas, ia mempunyai banyak kekurangan. Mari pertimbangkan untuk mempermudah untuk menentukan sama ada menggunakan peneutralan ini atau tidak:

• Sekiranya komponen sistem gagal, membaikinya adalah mahal;
• Untuk peneutralan yang berkesan, perlu menggunakan bahan bakar berkualiti tinggi (bahan bakar diesel rendah sulfur);
• Kelemahan terbesar tidak berkaitan dengan sistem itu sendiri, tetapi dengan sebilangan besar cecair palsu di pasaran CIS (hampir separuh daripada barang yang dijual adalah palsu);
• Kehadiran sistem peneutralan menjadikan kenderaan lebih mahal;
• Selain mengisi minyak dengan bahan bakar diesel, anda perlu memantau bekalan AdBlue;
• Operasi urea rumit oleh fakta bahawa dalam fros yang teruk (-11 darjah) ia membeku. Atas sebab ini, pemanasan cecair digunakan dalam banyak pengubahsuaian;
• Cecair itu reaktif dan boleh menyebabkan luka bakar atau kerengsaan jika bersentuhan dengan tangan. Sekiranya tangan yang tidak dilindungi bersentuhan dengan bahan tersebut, yang sering terjadi ketika mengisi bahan bakar dari tabung besar, cairan harus dicuci dengan teliti;
• Di wilayah CIS, terdapat sangat sedikit stesen pengisian di mana, jika perlu, anda dapat mengisi kuantiti tambahan urea berkualiti tinggi. Atas sebab ini, anda perlu membeli cecair dengan margin dan membawanya jika anda merancang perjalanan panjang;
• Cecair itu mengandungi amonia, yang apabila disejat, merosakkan saluran pernafasan manusia.

Memandangkan sebilangan besar kelemahan, banyak pemandu memutuskan untuk mematikan sistem ini.

Cara melumpuhkan

Terdapat beberapa cara untuk menyahaktifkan peneutralan gas ekzos diesel:

1. Bekukan sistem. Sebelum menggunakan kaedah ini, anda perlu memastikan bahawa SCR tidak mempunyai kesalahan dalam elektronik. Garis ini direka semula supaya elektronik menafsirkannya seolah-olah urea beku. Dalam kes ini, unit kawalan tidak mengaktifkan pam sehingga sistem "membeku". Kaedah ini sesuai untuk peranti yang tidak menyediakan pemanasan reagen.
2. Penutupan perisian. Dalam kes ini, unit kawalan dimatikan atau beberapa penyesuaian dilakukan terhadap pengoperasian sistem elektronik.
3. Memasang emulator. Dalam kes ini, SCR terputus dari litar elektrik, dan supaya unit kawalan tidak menyelesaikan ralat, sebaliknya emulator digital khas disambungkan, yang menghantar isyarat bahawa sistem berfungsi dengan baik. Dalam kes ini, kuasa enjin tidak berubah.

Sebelum meneruskan pemutusan peneutralan, penting untuk berunding dengan pakar, kerana setiap kes masing-masing mungkin mempunyai nuansa tersendiri. Walau bagaimanapun, menurut penulis ulasan ini, mengapa membeli kereta mahal untuk mematikan sesuatu di dalamnya, dan kemudian membayar wang untuk pembaikan yang mahal kerana campur tangan seperti itu?

Selain itu, kami menawarkan tinjauan video pendek mengenai operasi salah satu jenis sistem SCR:

Sistem SCR, bagaimana AdBlue berfungsi

Soalan dan Jawapan:

Apakah urea untuk enjin diesel? Ia adalah bahan yang ditambah untuk menghapuskan gas berbahaya dalam ekzos enjin diesel. Sistem ini diperlukan untuk mematuhi piawaian eko Euro4 - Euro6.

Bagaimanakah urea berfungsi pada diesel? Dalam proses pemanasan dan tindak balas kimia, ammonia urea bertindak balas dengan nitrogen oksida (gas paling berbahaya dalam bahan api diesel yang dibakar), mengakibatkan pembentukan nitrogen dan air.