Дизельные двигатели отличаются экономичностью и мощностью, однако их выхлоп включает множество вредных веществ, включая окислы азота. Для их нейтрализации используется специальная жидкость с не самым приятным названием — раствор мочевины. Что это за вещество?
Что такое мочевина для дизеля
Мочевина — это бесцветное органическое соединение без запаха, похожее по структуре на аммиак, но с дополнительным атомом углерода. С 1950-х годов мочевина используется в сельском хозяйстве как удобрение, а в автомобильной промышленности её раствор начали применять из-за ужесточения экологических норм, особенно по содержанию канцерогенных окислов азота (NOX) в выхлопе дизельных двигателей.
Значительный прогресс в этом направлении был достигнут в 2006 году с введением стандарта Euro 4, который предписывал снизить содержание NOX вдвое по сравнению с уровнем Euro 3. После перехода на Euro 6 в 2014 году новые дизельные автомобили в Европе уже не могли работать без раствора мочевины, который снижает выбросы NOX примерно на 90%. В повседневной жизни этот реагент известен как DEF (Diesel Exhaust Fluid) и AdBlue. Последнее название является торговой маркой, права на которую принадлежат Ассоциации автомобильной промышленности Германии (VDA).
Состав мочевины для дизеля
AdBlue отличается по составу от обычной мочевины. В первом приближении, реагент для дизельных двигателей представляет собой раствор с 32,5% содержанием мочевины в дистиллированной воде. Однако в AdBlue также присутствуют в незначительных количествах:
-
алюминий, железо, калий, магний, натрий, фосфат (по 0,5 мг/кг каждого элемента)
-
альдегид (5 мг/кг)
-
медь, никель, хром, цинк (по 0,2 мг/кг)
При производстве AdBlue соблюдаются очень строгие требования по очистке от посторонних примесей, так как они существенно снижают эффективность реагента. Именно поэтому производство AdBlue в кустарных условиях невозможно. На азотных заводах реагент получают из природного газа прямым способом, исключающим этап гранулирования мочевины, чтобы уменьшить вероятность появления примесей. Требования к реагенту AdBlue определяются немецким стандартом DIN 70070, международным ISO 22241 или его российским аналогом ГОСТ Р ISO 22241-1-2012. В нашей стране лицензию VDA на производство раствора мочевины для дизельных двигателей получили компании «Артэко», «ЕвроХим», ПКФ «Ниагара» и «Обнинскоргсинтез».
Система SCR
AdBlue используется в современных дизельных автомобилях в составе системы SCR, которая представляет собой систему каталитического восстановления. SCR позволяет преобразовывать большую часть NOX в безвредные азот и водяной пар. Основные компоненты системы SCR включают:
Специальный бак для AdBlue:
-
Емкость бака варьируется в зависимости от типа и модели автомобиля.
-
В баке поддерживается давление от 4,5 до 8,5 бар (в зависимости от модели).
-
Баки оснащены системами жидкостного или электрического подогрева, так как реагент замерзает при температуре около -11°C.
-
Емкость бака заполнена примерно на 12% с учетом расширения реагента при низких температурах.
-
Рекомендуется заливать AdBlue на СТО, оснащенных соответствующим оборудованием.
Жидкость AdBlue:
-
Основной реагент, используемый в системе SCR.
Насос:
-
Предназначен для впрыска реагента в выхлопную систему и откачки его из подающих магистралей в бак после выключения двигателя, чтобы избежать замерзания раствора.
-
При температуре отработавших газов ниже 170°C насос не подает реагент в выхлопной тракт, так как в таких условиях NOX не образуются.
Форсунка:
-
Используется для впрыска AdBlue в выхлопной тракт.
Завихритель:
-
Оснащен лопатками для более равномерного распределения частиц реагента внутри выхлопного тракта.
Каталитический нейтрализатор:
-
В нем происходят химические реакции с использованием драгметаллов для расщепления NOX и поглощения аммиака.
Электронный блок управления:
-
Контролирует количество и температуру реагента в баке, а также дозировку AdBlue.
Как работает мочевина для дизеля
При попадании в выхлопной тракт AdBlue под воздействием горячих отработавших газов разлагается на аммиак и изоциановую кислоту, которая затем снова распадается на аммиак и углекислый газ. Аммиак, находящийся внутри катализатора системы SCR, позволяет нейтрализовать окислы азота, в результате чего на выходе образуются углекислый газ, азот и водяной пар.
Куда заливается мочевина для дизеля
Горловины баков для раствора мочевины обычно оснащены голубыми крышками с маркировкой AdBlue. В легковых автомобилях они располагаются рядом с горловиной топливного бака либо в моторном отсеке, либо в багажнике.
Расход мочевины для дизеля
Средний расход AdBlue составляет от 3% до 10% от расхода топлива, что зависит от различных факторов, таких как температура воздуха, нагрузка и стиль вождения. Обычно запаса реагента в баке легковых автомобилей хватает на пробег до 20 000 км, а плановое обслуживание с доливом выполняется каждые 10 000 км.
Хранение мочевины для дизеля
Для хранения AdBlue следует соблюдать следующие условия:
-
Температура: Хранить в помещениях, где температура не опускается ниже 0°C. Замерзший реагент сохраняет свои свойства после оттаивания.
-
Канистры: Использовать фирменные канистры. Переливание в другие емкости может привести к загрязнению реагента.
-
Избегать контакта: Не допускать контакта с топливом, растворителями, автохимией, алюминием, медью и чугуном.
Срок хранения AdBlue при температуре:
-
0–10°C: до трех лет
-
20–25°C: не более полутора лет
Можно ли ездить без мочевины для дизеля
При низком уровне раствора мочевины в баке блок управления системы SCR сначала уведомит водителя с помощью светового индикатора или сообщения на экране бортового компьютера. Если не принять меры, блок переведет дизель в аварийный режим с ограничением мощности или не позволит завести двигатель в следующий раз. Попытки использования различных обходных устройств приводят к неправильной работе двигателя и затрудняют его диагностику. Удаление системы SCR требует полного перепрограммирования блока двигателя, что может вызвать серьезные технические проблемы.
