Anvendelse af urea i dieselmotorer

Moderne miljøbestemmelser sætter strenge grænser for emissionsværdierne af forurenende stoffer i udstødningsgasserne fra en dieselmotor. Dette tvinger ingeniører til at lede efter nye løsninger, der opfylder standarderne. En af disse var brugen af ​​urinstof til dieselbrændstof i SCR (Selective Catalytic Reduction) udstødningsefterbehandlingssystemet. Daimler-motorer, der bruger denne teknologi, kaldes Bluetec.

Hvad er SCR-systemet

Euro 6-miljøprotokollen har været i kraft i 28 EU-lande siden 2015. Under den nye standard er dieselbilproducenter underlagt strenge krav, fordi dieselmotorer forårsager enorme skader på miljøet og menneskers sundhed ved at frigive sod og nitrogenoxider til atmosfæren.

Mens brugen af ​​en tre-vejs katalysator er tilstrækkelig til at rense udstødningsgasserne fra en benzinmotor, er en mere sofistikeret anordning til neutralisering af giftige forbindelser i udstødningsgasserne nødvendig for en dieselmotor. Effektiviteten af ​​at rense CO (kulilte), CH (kulbrinter) og sodpartikler fra dieselmotorers udstødningsgasser øges ved høje forbrændingstemperaturer, mens NOx tværtimod falder. Løsningen på dette problem var indførelsen af ​​en SCR-katalysator i udstødningssystemet, som bruger dieselurea som grundlag for nedbrydning af giftige forbindelser af nitrogenoxid (NOx).

For at reducere skadelige emissioner har ingeniører udviklet et specielt dieselrensesystem - Bluetec. Komplekset består af tre komplette systemer, som hver filtrerer giftige forbindelser og nedbryder skadelige kemiske forbindelser:

• Katalysator - neutraliserer CO og CH.
• Partikelfilter - fanger sodpartikler.
• SCR-katalysator - Reducerer NOx-emissioner med urinstof.

Det første rengøringssystem blev brugt på Mercedes-Benz lastbiler og personbiler. I dag konverterer mange producenter deres biler til et nyt rengøringssystem og bruger urinstof i dieselmotorer for at opfylde strenge miljøkrav.

Teknisk urea AdBlue

Slutproduktet af pattedyrs metabolisme, urinstof, har været kendt siden det XNUMX. århundrede. Kulsyrediomid er syntetiseret ud fra uorganiske forbindelser og er meget udbredt i landbruget. I bilindustrien, en opløsning af Adblue teknisk væske som et aktivt middel til rensning af giftige udstødningsgasser fra nitrogenoxider.

Adblue er 40% urinstof og 60% destilleret vand. Sammensætningen sprøjtes ind i SCR-systemet ved den dyse, hvorigennem udstødningsgasserne passerer. Der opstår en nedbrydningsreaktion, hvor nitrogenoxid nedbrydes til harmløse nitrogen- og vandmolekyler.

Teknisk urea til diesel - Adblue har intet at gøre med urea urea, som bruges i den agro-industrielle sektor og i farmakologi.

Edblue i dieselmotor

Et efterbehandlingssystem for flydende udstødning, eller SCR-konverter, er et lukket system, hvorigennem sodfri dieseludstødning strømmer. Adblue væske hældes i en selvstændig tank og sprøjtes ind i udstødningsrøret i en afmålt dosis, før den kommer ind i konverteren.

Den blandede gas kommer ind i SCR-neutraliseringsenheden, hvor der sker en kemisk reaktion for at nedbryde nitrogenoxid på bekostning af ammoniak i urinstof. I kombination med nitrogenoxid nedbryder ammoniakmolekyler det til komponenter, der er uskadelige for mennesker og miljø.

Efter en komplet rengøringscyklus udsendes minimumsmængden af ​​forurenende stoffer til atmosfæren, emissionsparameteren overholder Euro-5 og Euro-6 protokollerne.

Princippet om drift af dieseludstødningsrensningssystemet

Et komplet dieselmotorefterbehandlingssystem består af en katalysator, et partikelfilter og et SCR-system. Princippet om drift af rengøring i trin:

1. Udstødningsgasser trænger ind i katalysatoren og partikelfilteret. Sod filtreres, brændstofpartikler brændes af, og kulilte og kulbrinter fjernes.
2. Injektoren bruges til at sprøjte en vis mængde AdBlue ind i forbindelsen mellem dieselpartikelfilteret og SCR-katalysatoren. Urinstofmolekyler nedbrydes til ammoniak og isocyansyre.
3. Ammoniak kombineres med nitrogenoxid, den mest skadelige komponent i brugt diesel. Molekyler spaltes, hvilket fører til dannelse af vand og nitrogen. Harmløse udstødningsgasser frigives til atmosfæren.

Sammensætning af urinstof til diesel

På trods af den tilsyneladende enkelhed af dieselmotorvæske er det umuligt at fremstille urinstof på egen hånd ved hjælp af organisk gødning. Formlen for urea-molekylet (NH2) 2CO, er fysisk en lugtfri hvid krystal, opløselig i vand og polære opløsningsmidler (flydende ammoniak, methanol, chloroform, etc.).

Til det europæiske marked produceres væsken under tilsyn af VDA (German Automobile Industry Association), som udsteder licenser til produktionsvirksomheder, hvoraf nogle leverer væske til hjemmemarkedet.

I Rusland er forfalskning under AdBlue-mærket mere end 50 %. Så når du køber urinstof til en russisk-fremstillet dieselmotor, skal du blive vejledt af markeringen "ISO 22241-2-2009 Compliance".

Fordele og ulemper

Fordelene ved at bruge urinstof er indlysende - kun med dette reagens kan udstødningsgasbehandlingssystemet fra SCR-dieselmotoren fungere fuldt ud og opfylde kravene i Euro 6-standarden.

Ud over at beskytte miljøet omfatter fordelene ved urinstofrensning følgende punkter:

• dens forbrug til biler er kun 100 g pr. 1000 km;
• SCR-systemet er integreret i moderne dieselkøretøjer;
• i nogle lande reduceres afgiften på brug af køretøjet, hvis der er installeret et urinstofrensningssystem, og der er ingen risiko for bøde.

Desværre har systemet også ulemper:

• frysepunktet for urinstof er ca. -11 °C;
• behovet for regelmæssig tankning;
• prisen på bilen stiger;
• en stor mængde falsk Adblue væske;
• øgede krav til brændstofkvalitet;
• dyre reparationer af systemkomponenter.

Det integrerede urea-skuresystem, der er indbygget i dieselkøretøjer, er fortsat den eneste måde at reducere giftige emissioner på. Driftsbesvær, høje omkostninger til lastbilreagenser, væske af dårlig kvalitet og dieselbrændstof betyder, at mange chauffører foretrækker at deaktivere systemet og installere emulatorer.

Det er dog vigtigt at forstå, at urinstof forbliver det eneste dieselkemikalie, der forhindrer frigivelse af nitrogenoxid i miljøet, hvilket kan føre til kræft.