Продажа техники:

Cовет от иваныча

Как прокормить "лошадей"

Читать дальше

Все советы

Заказать звонок

[ Весь форум ] Форум

  • Крепление груза.

    Стоит, наверное, поговорить и о различиях крепёжных ремней. Ремни, кроме всего прочего, ещё и отличаются друг от друга нагрузками и материалами, из которых они изготовлены. Тесьма для ремней

    Autofeel
    04.06.2012 11:03

Темы советов

Далее

Экологические нормы. Ad Blue

С мочевиной или без?

Современные грузовые автомобили обладают разными экологическими классы их техническим исполнением. В отличие от Европы, в России экологические нормы двигателя автомобиля не влияют пока на налогооблагаемую базу и оплату дорог. Ограничения по экологическим нормам распространяются на первую регистрацию в Российской Федерации и таможенную очистку импортируемых автомобилей, поэтому на первый план выходит надежность конструкции систем соблюдения экологических норм.

В  середине 80-х годов прошлого столетия  Европейский комитет по стандартизации (European Committee for Standardization — CEN) принял стратегическое решение развития автомобильной промышленности на ближайшие 30 лет. К тому времени в Европе стала остро ощущаться проблема выброса отработанных газов в атмосферу. Уникальность стратегии заключается в том , что под флагом борьбы за экологию европейские чиновники фактически предложили новый подход по обновлению коммерческого автомобильного парка в ведущих странах ЕС. Первые машины стандарта Евро-1 появились в 1991 году, на сегодня в Европе актуален стандарт Евро-5 и его модификация EEV.Уже начался переход к более жесткому Евро-6. В Европе практически невозможно попасть в место, где от выхлопных газов дизельного двигателя висит густой смог, режущий глаза, появляется головная боль, увеличивается артериальное давление и т.д.

За точку отсчета возьмем двигатель, соответствующий нормам Евро-3, который пока допущен к выпуску на новые автомобили. В конце 90-х прошлого столетия, когда в России было актуально Евро-0 и частично Евро-1 ,  Евро-2 имели только флагманы российских международных перевозчиков, а про Евро-3 говорили и писали примерно такие же ужасы, как сейчас про Евро-5 и Евро-6 .

Евронормы для дизельных двигателей  лимитируют следующие характеристики по выбросам в атмосферу:

Оксид углерода (Угарный газ) – CO

Углеводороды – СН (в европейских документах НС)

оксиды азота -NOх  (в пересчете на NO2)

НС+ NOх

Твердые частицы (сажа)

До норм Евро-4 конструкции двигателей усовершенствовались за счет улучшения сгорания, в т.ч. за счет «удушения» двигателя за счет частичной подачи отработавших газов . Начиная с норм Евро-4 конструкция разделилась на два направления  SCR и EGR ( «с мочевиной и без» ).

Достичь норм Euro 4 и выше без систем нейтрализации, путем одной лишь настройки двигателя и топливной аппаратуры, как было ранее до Евро-3 невозможно. Во всяком случае пока.  Содержания в выхлопных газах оксидов азота и частиц сажи находятся в обратной пропорциональности. Как только во время рабочего процесса уменьшается выброс одного, начинает расти содержание в выхлопе другого.  И наоборот.

Так что же выбрать?

Технология EGR (Exhaust Gas Recirculation, рециркуляция отработанных газов) - технология снижения вредных выбросов в атмосферу, когда выхлопные газы возвращаются обратно вместе с воздухом в камеру сгорания, с промежуточным охлаждением. При снижении температуры уменьшается выброс наиболее токсичных веществ - оксидов азота NOx, которые образуются при высоких температурах. Система рециркуляции охлажденных газов сокращает долю NOx

Технология SCR (селективная каталитическая нейтрализация) основана на впрыске строго дозированного количества реагента AdBlue в поток отработавших газов в присутствии катализатора (пентаоксида ванадия), в результате чего происходит химическая реакция превращения вредных оксидов азота (NOx) в безвредные вещества – азот и воду.

Поговорим подробнее о той и другой системе.

EGR

MAN, Scania, а вслед за ними и Volvo смогли достичь норм Euro 4 с помощью рециркуляции отработанных газов. Scania и MAN продолжают экспериментировать с EGR на выпускаемой продукции и по нормам Евро-5, но об этом ниже. При снижении температуры уменьшается выброс наиболее токсичных веществ - оксидов азота NOx, которые образуются при высоких температурах. Система рециркуляции охлажденных газов сокращает долю NOx  до очень низких показателей. Однако это снижение температуры в отсутствие точного управления процессом сгорания несколько снижает эффективную мощность двигателя. Для решения этой проблемы была придумана система электронно-контролируемого открытия выхлопного клапана выпускных газов - клапан EGR.  

 

Маленькое количество выхлопных газов пропускается через внешний охладитель и снова вводится с систему сгорания через пластинчатый клапан. Когда в систему сгорания снова вводятся охлажденные выхлопные газы, температура забора воздуха уменьшается, что опять находит отражение в увеличенной плотности рассеиваемой мощности.

Попадание части отработавших газов в цилиндры вызывает снижение максимальной температуры горения - поскольку отработавшие газы являются балластом (условно инертны) и сгорание происходит при недостатке кислорода. В таком процессе образуется меньше окислов азота, чем при обычном сгорании. Однако такой метод увеличивает образование сажи, а также газообразных СО и СН. Эти вещества потом также необходимо нейтрализовать и уловить в системе выпуска, что и осуществляет катализатор и фильтр.

Преимущества этого метода в отсутствии дополнительных жидкостей и более легкой проверке соблюдения экологической нормы.

Но снижение температуры снижает КПД, что приводит к увеличению расхода топлива. Отработавшие газы охлаждаются той же жидкостью, что и двигатель. Возникает необходимость в большом радиаторе. Для большего радиатора необходим  более мощный и шумный вентилятор, который потребляет до 5-7% мощности двигателя.Это приводит к дополнительному расходу топлива. Так Скании пришлось на 10% увеличить рабочий объем двигателя для получения той же мощности. Система EGR предъявлеят повышенные требования к качеству топлива. Сера, которая содержится в дизельном топливе, охотно вступает в реакцию с кислородом. В результате этой реакции образует оксид, при растворении в воде которого, образуется серная кислота. Вылетая в атмосферу, эта кислота портит окружающую среду, но не вредит двигателю. В случае же возврата в цилиндры начинает разъедать все на своем пути. Особенно пока мотор не работает. 
Для двигателей с EGR требуется топливо, в котором серы меньше 5 частей на миллион едостатки этой системы.

В 2007 году Scania декларирует, а позже запускает в производство двигатели соответствующие нормам Евро-5 с системой EGR. Охлаждение рециркуляционных газов стало двухступенчатым: появился радиатор, позволяющий «сбить» температуру со 150 до 50 градусов . На этих машинах появилось аж четыре радиатора (системы охлаждения, интеркулера, кондиционера и рециркуляции). Новый турбокомпрессор — с изменяемой геометрией, позволяет варьировать количество наддуваемого воздуха в зависимости от оборотов. Насос-форсунки уступили место впрыску common rail. Его называют XPI, от слов extra high-pressure injection, «особо высокое давление», поскольку максимальное давление в системе достигает 2400 бар. Рампа-аккумулятор, в которой поддерживается давление, толстая около пяти сантиметров  в диаметре, а канал в ней тонкий около 3—4 мм — чтобы не разорвало. Впрыск осуществляется не «одномоментно», а тремя порциями — это позволяет снизить шум, токсичность и дымность. Чтобы электронные «мозги»  не «вскипели» от перенапряжения, их охлаждают дизельным топливом.

Результат: Scania не смогла рассчитать точно теплопроводность  двигателей для грузовиков, появились массовые отказы двигателей, многие европейские перевозчики долгое время работавшие со Scania ушли к другим производителям. Эти моторы с трудом дохаживают до 250-300ткм, в результате цены на  машины с пробегом 2010 года выпуска едва выше своих «мочевинных» аналогов 2008гв. MAN , двигаясь тем же путем, проанализировав проблемы коллег, приостановил  программы Eвро-5 EGR. Модель двигателя D26 Евро-5 с системой EGR устанавливают  на туристические автобусы.  

Выделим важный момент: в сервисных центрах Scania в России до последнего времени отсутствовало программное  обеспечение для диагностики и ремонта этих двигателей.

Межсервисный пробег с системой EGR ниже, чем с SRC

Мочевина- странное название для русского уха. Но так ли ужасно это решение?

SCR

«Мочевина — то же, что и карбамид. Белые кристаллы, температура плавления 132,7°С. Высококонцентрированное азотное удобрение, добавка к кормам жвачных животных. Используется для получения лекарств, как компонент косметических препаратов и т.д.» (Политехнический словарь). Добавим: раствор мочевины бесцветен, слегка пахнет аммиаком и не токсичен. Но — вызывает коррозию.

Действительно, карбамид или мочевина – это распространенное удобрение, используемое в сельском хозяйстве. Но Adblue – это специально созданный продукт для использования в катализаторах SCR. AdBlue®– это зарегистрированная торговая марка 32%-го водного раствора мочевины для использования в автомобилях, оборудованных системой SCR. Авторские права на AdBlue® принадлежат Ассоциации Автопроизводителей Германии (VDA)

AdBlue – это специально созданный продукт для использования в катализаторах SCR. Он производится из мочевины высокой степени отчистки и деминерализованной воды. Большинство предприятий, производящих удобрения, не пригодны для производства AdBlue, технология производства Adblue и мочевины для удобрений отличается. Качество жидкости влияет на долговечность катализатора. Кустарные эксперименты неизбежно приведут к выходу из строя системы SCR или самого двигателя.

 Технически система SCR устроена следующим образом: cам двигатель, оснащенной этой системой проще, чем аналоги Евро-3.  У производителей двигателей появилась возможность запустить многие разработки повышающие мощность, экономичность и крутящий момент двигателя, которые сложно было осуществить, соблюдая стандарт Евро-3. Как правило с правой стороны рядом с топливным баком или совмещенный в одном баке два отделения стоит бак для мочевины. Учитывая расход мочевины в 4-7% от топлива, размер бака AdBlue составляет от 4 до 7% от емкости топливных баков. Основной материал для изготовления  бака AdBlue - пластик.
Из бака специальный насос гонит мочевину в довольно крупное дозирующее устройство. Затем отмеренная часть раствора впрыскивается в выхлопной тракт.
В конце этого тракта стоит  нейтрализатор в виде объемного отделения, объединенного с глушителем. Нейтрализатор этот  необслуживаемый , рассчитанный на работу в течении всего срока эксплуатации автомобиля. При надлежащем качестве топлива и мочевины. У большинства производителей система оснащена подогревом мочевина замерзает при –11°С: в бак встроен «змеевик», соединенный с системой охлаждения двигателя, а тракт между насосом и дозирующим модулем подогревается с помощью электричества.

 

Есть в системе и два фильтра. В зависимости от модели, их расположение может отличаться. Версия Euro 5 отличается от такого же тягача Euro 4  более крупным нейтрализатором  и увеличенным расходом мочевины. Внешне разница не заметна.

У большинства перевозчиков система SCR вызывает первый вопрос: как ее отключить или вообще демонтировать эту систему? Есть мнение, что таким образом будет экономия на покупке AdBlue и эксплуатации системы SCR в целом.

  1. Исходя из опыта эксплуатации можно утверждать, что расход топлива на двигателях Евро-5 с системой SCR ниже , чем с системой EGR соответствующим нормам Евро-3 и Евро-4 примерно на 4-7%, т.е. фактически на расход AdBlue . Стоимость 1 литра AdBlue ниже стоимости литра дизельного топлива, 
    поэтому если приобретать качественное AdBlue в 1000 л канистрах по цене 19000руб (или 19руб/л) то получается  экономия по сравнению с повышенным расходом на Евро-3 и тем более Евро-4 с EGR . Покупая AdBlue в розлив расходы по топливу и мочевине примерно одинаковые.
                                                                                                                                                             
    Время, когда AdBlue можно было купить только  в 20л канистрах по цене 840-900р прошло. 
  2. AdBlue замерзает при температуре –11,5 градусов С. При 35-градусном морозе бак с AdBlue полностью замерзает только через 2 дня. После запуска двигателя он оттаивает полностью через 2 часа, но жидкость в количестве, необходимом для работы системы, доступна уже через 15 минут. При температурах ниже 10 град С расход мочевины минимален. Мочевина в отличие от воды не расширяется при замерзании  и не теряет своих свойств.
  3. При реакции с воздухом AdBlue кристализуется и вызывает коррозию, поэтому следует избегать попадания жидкости на детали автомобиля и одежды.
  4. Использовать в системе простую воду нельзя. «Чистая» в нашем понимании вода не бывает абсолютно чистой химически, она содержит массу примесей, в том числе и соли металлов, которые забивают поры катализатора, что со временем выводит систему SCR из строя. При отрицательных температурах вода в системе замерзает и может привести к повреждению компонентов системы. На автомобилях, выпущенных в Европе после октября 2007 года, уже установлены датчики качества жидкости или содержания окиси азота в выхлопе.                                                              

Если в систему SCR не заливать ничего, то в зависимости от марки автомобиля выброс будет соответствует нормам от Евро-0 до середины между Евро-1 и Евро-2. В России пока этот выброс фактически никто не проверяет.  Но возникающие при этом технические проблемы, скорее всего, заинтересуют большинство  перевозчиков. 

Первый вариант. Не подвергая систему никаким доработкам.

Для избежания перегрева катализатора и ускоренной коррозии остатков AdBlue в насосе, который полностью не высыхает, снижается мощность двигателя. Продолжительная езда без мочевины приводит к разрушению всей системы.

Второй вариант. Отключение SCR методом "заморозка".

В блок управления системой SCR вводят данные о температуре окружающего воздуха ниже -12 С. Далее существуют разные варианты,  зависящие от марки автомобиля и изощренности производителя работ.

Результат: учитывая повышенную коррозийность AdBlue, заливать ее в систему не реже одного раза в три месяца все равно придется. Для этого необходимо включать систему. Увеличивается расход топлива из-за некорректных данных о температуре окружающего воздуха. Если систему SCR полностью демонтировать, то со временем высока вероятность выхода из строя блока управления двигателем, так как программа не понимает "вырезанный у нее аппендикс".

Третий вариант. Полное перепрограммирование блока управления.

На автомобиль устанавливают усовершенствованное в кустарных условиях программное обеспечение машин начала выпуска системы SCR.

В случае любой неисправности оригинальный сервисный компьютер не сможет помочь. Машина жестко привязана к сервису, менявшему программу со всему возможными вытекающими из этого последствиями.  

Все эти способы объединяет общее представление о последствиях, большинство из которых не мог предвидеть даже производитель. "Испытания" усовершенствованных систем проводятся в "полевых" условиях прямо на клиентских автомобилях.

Ну а самое главное цель отключения SCR

-возможность избавится от дополнительной системы и от дополнительной жидкости;

-сомнение в надежности системы. Но надежность системы сравнима с надежностью топливной системы: качественная жидкость - долговечная безотказная работа системы SCR

- и самое главное -  желание уменьшить расходы на приобретение мочевины. С подсчетом расходов настоящих и возможных все достаточно просто. С одной стороны расходы при использовании мочевины, с другой - сумма расходов по монтажу/демонтажу системы и перепрограммированию,  дополнительные расходы, возникающие из-за изменения системы и возможные расходы в случае неисправностей, включая эксклюзивные желания сервиса по переделке.