Notkun þvagefnis í dísilvél

Nútíma umhverfisreglur setja ströng takmörk fyrir losunargildi mengunarefna í útblásturslofti dísilvélar. Þetta neyðir verkfræðinga til að leita að nýjum lausnum til að uppfylla staðlana. Eitt af þessu var notkun þvagefnis fyrir dísileldsneyti í SCR (Selective Catalytic Reduction) útblásturseftirmeðferðarkerfi. Daimler vélar sem nota þessa tækni kallast Bluetec.

Hvað er SCR kerfið

Euro 6 umhverfisbókunin hefur verið í gildi í 28 ESB löndum síðan 2015. Samkvæmt nýja staðlinum eru dísilbílaframleiðendur háðir ströngum kröfum vegna þess að dísilvélar valda gífurlegum skaða á umhverfi og heilsu manna með því að losa sót og köfnunarefnisoxíð út í andrúmsloftið.

Þó að notkun þríhliða hvarfakúts nægi til að hreinsa útblásturslofttegundir bensínvélar, er flóknari búnaður til að hlutleysa eitruð efnasambönd í útblásturslofti nauðsynleg fyrir dísilvél. Skilvirkni þess að hreinsa CO (kolmónoxíð), CH (kolvetni) og sótagnir úr útblásturslofti dísilvéla eykst við hátt brunastig en NOx minnkar þvert á móti. Lausnin á þessu vandamáli var innleiðing á SCR hvata í útblásturskerfið, sem notar díselþvagefni sem grunn að niðurbroti eitraðra efnasambanda köfnunarefnisoxíðs (NOx).

Til þess að draga úr skaðlegri útblæstri hafa verkfræðingar þróað sérstakt dísilhreinsikerfi - Bluetec. Samstæðan samanstendur af þremur heildarkerfum sem hvert um sig síar eitruð efnasambönd og brýtur niður skaðleg efnasambönd:

• Hvati - hlutleysir CO og CH.
• Agnasía - fangar sótagnir.
• SCR hvarfakútur - Dregur úr NOx losun með þvagefni.

Fyrsta hreinsikerfið var notað á Mercedes-Benz vörubíla og bíla. Í dag eru margir framleiðendur að breyta bílum sínum í nýtt hreinsikerfi og nota þvagefni í dísilvélar til að uppfylla strangar kröfur um umhverfiseftirlit.

Tæknilegt þvagefni AdBlue

Lokaafurð efnaskipta spendýra, þvagefni, hefur verið þekkt síðan á XNUMX. öld. Kolsýra díómíð er myndað úr ólífrænum efnasamböndum og er mikið notað í landbúnaði. Í bílaiðnaðinum, lausn af Adblue tæknivökva sem virkt efni til að hreinsa eitrað útblástursloft úr köfnunarefnisoxíðum.

Adblue er 40% þvagefni og 60% eimað vatn. Samsetningin er sprautuð inn í SCR kerfið við stútinn sem útblástursloftið fer í gegnum. Niðurbrotsviðbrögð eiga sér stað þar sem nituroxíð brotnar niður í skaðlausar köfnunarefnis- og vatnssameindir.

Tæknilegt þvagefni fyrir dísel - Adblue hefur ekkert með þvagefni að gera, sem er notað í landbúnaðariðnaði og í lyfjafræði.

Edblue í dísilvél

Eftirmeðferðarkerfi fyrir fljótandi útblástur, eða SCR breytir, er lokað kerfi sem sótfrítt dísilútblástursloft rennur í gegnum. Adblue vökva er hellt í sjálfstætt tank og sprautað í útblástursrörið í mældum skömmtum áður en það fer í breytirinn.

Blandað gas fer inn í SCR hlutleysingareininguna þar sem efnahvörf eiga sér stað til að brjóta niður nituroxíð á kostnað ammoníaksins í þvagefni. Ásamt nituroxíði brjóta ammoníak sameindir það niður í efni sem eru skaðlaus fyrir menn og umhverfi.

Eftir algjöra hreinsunarlotu er lágmarksmagn mengunarefna losað út í andrúmsloftið, losunarbreytan er í samræmi við Euro-5 og Euro-6 samskiptareglurnar.

Meginreglan um notkun dísilútblásturshreinsikerfisins

Fullkomið eftirmeðferðarkerfi fyrir dísilvélar samanstendur af hvarfakút, agnasíu og SCR kerfi. Meginreglan um notkun hreinsunar í áföngum:

1. Útblástursloft fer inn í hvarfakútinn og agnasíuna. Sót er síað, eldsneytisagnir eru brenndar burt og kolmónoxíð og kolvetni fjarlægð.
2. Inndælingartækið er notað til að dæla ákveðnu magni af AdBlue inn í tengið milli dísilagnasíunnar og SCR hvarfakútsins. Þvagefnissameindir brotna niður í ammoníak og ísósýansýru.
3. Ammoníak sameinast köfnunarefnisoxíði, skaðlegasta hluti notaðs dísileldsneytis. Sameindir eru klofnar, sem leiðir til myndunar vatns og köfnunarefnis. Skaðlausar útblásturslofttegundir berast út í andrúmsloftið.

Samsetning þvagefnis fyrir dísel

Þrátt fyrir augljósan einfaldleika dísilvélavökva er ómögulegt að útbúa þvagefni á eigin spýtur með lífrænum áburði. Formúla þvagefnissameindarinnar (NH2) 2CO, er eðlisfræðilega lyktarlaus hvítur kristal, leysanlegur í vatni og skautuðum leysum (fljótandi ammoníak, metanól, klóróform, osfrv.).

Fyrir Evrópumarkað er vökvinn framleiddur undir eftirliti VDA (German Automobile Industry Association), sem gefur út leyfi til framleiðslufyrirtækja sem sum hver sjá um vökva fyrir innanlandsmarkað.

Í Rússlandi er fölsun undir AdBlue vörumerkinu meira en 50%. Svo, þegar þú kaupir þvagefni fyrir rússneska dísilvél, verður þú að hafa að leiðarljósi merkinguna „ISO 22241-2-2009 samræmi“.

Kostir og gallar

Kostir þess að nota þvagefni eru augljósir - aðeins með þessu hvarfefni getur útblástursmeðferðarkerfi SCR dísilvélarinnar virkað að fullu og uppfyllt kröfur Euro 6 staðalsins.

Auk þess að vernda umhverfið eru kostir þvagefnishreinsunar meðal annars eftirfarandi atriði:

• eyðsla þess fyrir bíla er aðeins 100 g á 1000 km;
• SCR kerfið er samþætt í nútíma dísilbíla;
• í sumum löndum er skattur á notkun ökutækisins lækkaður ef þvagefnishreinsikerfi er sett upp og engin hætta er á sektum.

Því miður hefur kerfið einnig ókosti:

• frostmark þvagefnis er um -11 °C;
• þörf fyrir reglulega eldsneyti;
• kostnaður við bílinn eykst;
• mikið magn af fölsuðum Adblue vökva;
• auknar kröfur um eldsneytisgæði;
• kostnaðarsamar viðgerðir á kerfishlutum.

Innbyggt þvagefnisskrúbbkerfi sem er innbyggt í dísilbíla er enn eina leiðin til að draga úr losun eiturefna. Erfiðleikar í rekstri, hár kostnaður við hvarfefni fyrir vörubíla, vökvi af lélegum gæðum og dísileldsneyti gera það að verkum að margir ökumenn kjósa að slökkva á kerfinu og setja upp hermi.

Hins vegar er mikilvægt að skilja að þvagefni er enn eina dísilefnið sem kemur í veg fyrir losun nituroxíðs út í umhverfið, sem getur leitt til krabbameins.