Снижение токсичности выхлопных газов

В современном мире одной из самых актуальных проблем является сохранение окружающей среды. Огромное количество автомобилей загрязняет атмосферу выхлопными газами, особенно это относится к грузовому транспорту.
В большинстве стран разработаны экологические нормы, строго регламентирующие уровень вредных веществ в выхлопных газах. Поэтому ведущие производители автомобильной промышленности ищут пути снижения токсичности выхлопных газов.
Достижение экологических стандартов Euro -0, -1, -2 и -3 осуществлялось за счет изменения систем подачи топлива и совершенствования систем газораспределения.
Данная система получила название EGR (Exhaust Gas Recirculation) – рециркуляция выхлопных газов.

В этой системе выхлопные газы пропускаются через внешний охладитель и снова вводятся в систему сгорания через пластинчатый клапан. При этом температура забора воздуха уменьшается.
Попадание части отработавших газов в цилиндры вызывает снижение максимальной температуры горения и сгорание происходит при недостатке кислорода. В таком процессе образуется меньше окислов азота, чем при обычном сгорании. Но увеличивается образование сажи, а также газообразных СО и углеводородов. Для их нейтрализации в системе выпуска устанавливаются катализатор и сажевый фильтр.

Преимущества этого метода в отсутствии дополнительных жидкостей и более легкой проверке соблюдения экологических норм. Использование EGR чаще всего влечет за собой применение двухступенчатого турбонаддува с изменяемой геометрией VGT и повышенное давление впрыска, что в свою очередь увеличивает уровень рабочих температур в двигателе и вынуждает поднимать мощность системы охлаждения.
Необходимо устанавливать большие радиаторы и более мощные вентиляторы. Всё это увеличивает стоимость двигателей.
Автомобили с этой системой необходимо заправлять качественным топливом и тогда проблем не будет. Но если хоть раз залить некачественную солярку - серная кислота начнёт разрушать теплообменник для охлаждения выхлопных газов, а сажа будет оседать на выпускных клапанах и те перестанут закрываться.
Интервалы смены масла в двигателе с системой EGR короче на 20%.
Т.е. недостатками данной системы являются уменьшение мощности двигателя, требовательность к качеству топлива (по минимальному содержанию серы) и, как следствие, уменьшение ресурса сажевого фильтра и повышенное загрязнение масла.

В 2006 году стандартами Euro IV были введены более  жёсткие   требования  к  выбросам  в атмосферу, особенно это касалось  оксидов азота. 
Для  удовлетворения  требований  новых экологических норм в дизельных двигателях экологического  класса  Euro  IV  и  выше  с технологией EGR пришлось увеличить степень рециркуляции отработавших газов, что в свою очередь привело к увеличению тепловой нагрузки на двигатель по сравнению с моделями класса Euro 3.  Поэтому  их  системы охлаждения комплектуют более мощными или дополнительными радиаторами. 

Кроме того, рециркулируемые  отработанные газы должны охлаждаться перед подачей в камеру сгорания, и эта система промежуточного охлаждения также потребует обслуживания.

Стандарты Euro V  вводят жесткие требования на содержание в выхлопных газах окислов азота, чего очень сложно достичь за счет системы рециркуляции. Дальнейшее развитие системы EGR продолжили только MAN и Scania.

После изучения и оценки различных подходов в части соответствия стандарту Euro IV и затем Euro V для автомобилей большой грузоподъёмности ведущие производители автомобильной промышленности остановили свой выбор на применении технологии SCR, где в качестве восстанавливающего реагента используется раствор мочевины AdBlue. 

SCR (Selective Catalytic Reduction) - избирательная каталитическая нейтрализация. Избирательная - потому, что данная технология позволяет убрать из выхлопа только оксиды азота и не действует на другие вредные составляющие  (СО, углеводороды, частички сажи). В этой технологии используется раствор мочевины  AdBlue, который выполняет роль катализатора окислительных процессов.  
Для выполнения требований высоких экологических  норм  по  токсичности  на  некоторых автомобилях  обе  технологии  применяются в комплексе. Но эти системы сложны конструктивно, имеют большие размеры и значительный вес и стоят очень дорого.

Поэтому на большинстве современных дизельных автомобилях устанавливаются фильтры для удержания сажи, а для очистки выхлопа от токсичных газов используются окислительные катализаторы. Проблему очистки от окислов азота решает технология SCR.

Robert Bosch GmbH предложила систему SCR с электронным управлением Denoxtronic для очистки отработанных газов в системах выпуска любых коммерческих автомобилей. Система состоит из сажевого фильтра с активной регенерацией (процесс подачи дизельного топлива для регенерации регулирует система управления) и каталитического нейтрализатора. В результате сгорания топлива температура отработанных газов поднимается почти до 600°С, и сажа в фильтре сгорает. Дозирующий модуль подает точное количество реагента в поток отработанных газов перед каталитическим нейтрализатором. В нейтрализаторе аммиак из реагента вступает в реакцию с окислами азота, образуя нейтральный азот и воду. Система практически не нуждается в техобслуживании.

• Установка эмулятора на китайский автобус HIGER

• Эмуляторы для грузовых автомобилей VOLVO FH4, FM4 и RENAULT нового поколения

• Описание эмуляторов для грузовиков с двигателем Cummins

• Установка эмулятора на грузовик Avia с двигателем Cummins

• Продажа эмуляторов AdBlue на китайские грузовики и автобусы ПАЗ

• Продажа эмуляторов AdBlue

• Установка эмулятора мочевины на грузовые автомобили Mercedes-Benz

• Отключение мочевины на китайском самосвале SHACMAN с двигателем WP10 (WP12)

• Проблемы с AdBlue на МАЗе

• Пример установки эмулятора AdBlue на Volvo FH

• Отключение AdBlue

• Недостатки системы SCR

• Cистема впрыска мочевины AdВlue

• Мочевина AdBlue

• Система SCR

• Снижение токсичности выхлопных газов

• AdBlue