Urea nos motores diésel: por que, composición, consumo, prezo, parada

A maioría dos automobilistas modernos, que definen o coche máis práctico, prestan atención non só á potencia da unidade de potencia e á comodidade que se ofrece no interior. Para moitos, a economía do transporte é de grande importancia. Non obstante, ao crear coches cun consumo reducido de combustible, os fabricantes guíanse máis polas normas ambientais (un ICE máis pequeno emite substancias menos nocivas).

O endurecemento das normas ecolóxicas obrigou aos enxeñeiros a desenvolver novos sistemas de combustible, modificar os motores de transmisión existentes e dotalos de equipos adicionais. Todo o mundo sabe que se reduces o tamaño do motor perderá potencia. Por este motivo, nos modernos motores de combustión interna de pequeno cilindro son cada vez máis comúns os turbocompresores, compresores, todo tipo de sistemas de inxección, etc. Grazas a isto, incluso unha unidade de 1.0 litros é capaz de competir co motor de 3.0 litros dun coche deportivo raro.

Se comparamos motores de gasolina e diésel (descríbese a diferenza nestes motores noutra revisión), entón as modificacións cun volume idéntico funcionando con combustible pesado definitivamente consumirán menos combustible. Isto débese ao feito de que calquera motor diésel está equipado por defecto cun sistema de inxección directa. Descríbense máis detalles sobre o dispositivo deste tipo de motores aquí.

Non obstante, os motores diésel non son tan sinxelos. Durante a combustión do gasóleo, emítense máis substancias nocivas, razón pola que os vehículos equipados cun motor similar contaminan máis o ambiente que un análogo de gasolina. Para facer o coche máis seguro a este respecto, o sistema de escape inclúe filtro de partículas и catalizador... Estes elementos eliminan e neutralizan hidrocarburos, óxidos de carbono, hollín, dióxido de xofre e outras substancias nocivas.

Co paso dos anos, as normas ambientais, especialmente para os motores diésel, endurecéronse. Polo momento, en moitos países existe a prohibición de operar vehículos que non cumpran os parámetros Euro-4 e ás veces incluso superiores. Para que o motor diésel non perda a súa relevancia, os enxeñeiros equiparon as unidades (comezando con modificacións do estándar ecolóxico Euro4) cun sistema adicional de limpeza de gases de escape. Chámase SCR.

Xunto a ela, a urea úsase para o combustible diésel. Considere por que se precisa esta solución no coche, cal é o principio de funcionamento dun sistema de limpeza deste tipo e tamén cales son as súas vantaxes e desvantaxes.

Que é a urea para un motor diésel

A propia palabra urea significa unha substancia que contén sales de ácido úrico, o produto final do metabolismo dos mamíferos. Utilízase activamente na agricultura, pero non se usa na súa forma pura na industria do automóbil.

Para motores diésel úsase unha solución especial, o 40 por cento consiste nunha solución acuosa de urea e o 60 por cento de auga destilada. Esta substancia é un neutralizador químico que reacciona cos gases de escape e converte os óxidos de carbono, hidrocarburos e óxidos de nitróxeno nocivos nun gas inerte (inofensivo). A reacción converte o escape nocivo en dióxido de carbono, nitróxeno e auga. Este fluído tamén se denomina AdBlue para o seu uso no sistema de tratamento de gases de escape.

Na maioría das veces, este sistema úsase en vehículos comerciais. O camión contará cun tanque adicional, cuxo pescozo de recheo está situado preto do orificio de recheo de combustible. O camión non só se alimenta con gasóleo, senón que tamén se debe verter unha solución de urea nun tanque separado (un líquido preparado que se vende en latas). O consumo da substancia depende do tipo de sistema de combustible e da eficiencia no que funciona o motor.

Normalmente, un coche moderno (por certo, un gran número de modelos de pasaxeiros que usan combustible pesado tamén recibe un sistema de neutralización deste tipo) é capaz de producir do dous ao seis por cento de urea da cantidade total de combustible consumido. Debido ao feito de que a inxección está controlada por aparellos electrónicos de alta precisión e que o funcionamento do propio sistema está nivelado por sensores de NO, cómpre engadir reactivo ao tanque con menos frecuencia que repoñer combustible ao propio coche. Normalmente, o avituallamento é necesario despois de aproximadamente 8 mil quilómetros (dependendo do volume do tanque).

O fluído para o funcionamento do sistema de escape non debe mesturarse con gasóleo, xa que non é inflamable por si só. Ademais, unha gran cantidade de auga e produtos químicos desactivarán rapidamente a bomba de combustible de alta presión (descríbese o seu funcionamento aquí) e outros compoñentes importantes do sistema de combustible.

Para que serve un motor diésel

Nos coches modernos, os catalizadores úsanse para neutralizar os produtos de combustión. O seu panal está feito de metal ou material cerámico. As modificacións máis comúns están recubertas internamente con tres tipos de metais: rodio, paladio e platino. Cada un destes metais reacciona cos gases de escape e neutraliza os hidrocarburos e o monóxido de carbono en condicións de alta temperatura.

A saída é unha mestura de dióxido de carbono, nitróxeno e auga. Non obstante, o escape diésel tamén contén altos niveis de hollín e óxido de nitróxeno. Ademais, se o sistema de escape se moderniza para eliminar unha substancia nociva, isto ten un efecto secundario: o contido do outro compoñente aumenta proporcionalmente. Este proceso obsérvase en diferentes modos de funcionamento da unidade de potencia.

Para eliminar o hollín do escape, utilízase unha trampa ou un filtro de partículas. O fluxo atravesa as pequenas células da peza e o hollín aséntase nos seus bordos. Co paso do tempo, esta pantalla atópase obstruída e o motor activa a queima de placas, aumentando así a vida útil do filtro.

A pesar da presenza de elementos adicionais no sistema de escape do coche, todas as substancias nocivas non están completamente neutralizadas. Debido a isto, a nocividade do motor do coche non se reduce. Para mellorar o medio ambiente no transporte, desenvolveuse outro sistema adicional para limpar ou neutralizar os gases de escape diésel.

A neutralización SCR está deseñada para combater o óxido nítrico. Instálase por defecto en todos os vehículos diésel que cumpran a Euro 4 e superiores. Ademais do escape limpo, grazas ao uso de urea, o sistema de escape sofre menos depósitos de carbono.

Como funciona o sistema

A presenza dun sistema de neutralización permite adaptar o antigo motor de combustión interna aos estándares ecolóxicos modernos. O uso de SCR é posible nalgúns coches como equipamento adicional, pero para iso cómpre modernizar o sistema de escape automático. O sistema funciona en tres etapas.

Etapas de limpeza de gases residuais

Cando se queima combustible no cilindro, ao tempo de escape mecanismo de distribución de gas abre as válvulas de escape. O pistón empurra os produtos de combustión un colector de escape... Entón o fluxo de gas entra no filtro de partículas, no que se retén o hollín. Este é o primeiro paso para a limpeza do escape.

A corrente, xa limpa de hollín, sae do filtro e diríxese ao catalizador (algúns modelos de hollín son compatibles co catalizador da mesma carcasa), onde os gases de escape serán neutralizados. Nesta fase, ata que o gas quente entra no neutralizador, pulverízase unha solución de urea no tubo.

1. XEO; 2. Unidade de control; 3. Tanque de reactivos; 4. Filtro PDF; 5. escape parcialmente limpo; 6. Inxección de urea; 7. Catalizador SCR.

Como o fluxo aínda está moi quente, o líquido evapórase inmediatamente e o amoníaco libérase da substancia. A acción da alta temperatura tamén forma ácido isocianico. Neste punto, o amoníaco reacciona co óxido nítrico. Este proceso neutraliza este gas nocivo e forma nitróxeno e auga.

A terceira etapa ten lugar no propio catalizador. Neutraliza outras substancias tóxicas. Entón o fluxo vai cara ao silenciador e descárgase ao ambiente.

Dependendo do tipo de motor e sistema de escape, a neutralización seguirá un principio similar, pero a instalación en si pode ter un aspecto diferente.

Composición líquida

Algúns condutores teñen unha pregunta: se a urea é un produto da actividade vital do mundo animal, é posible facer un líquido así só? En teoría, é posible, pero os fabricantes non recomendan facelo. Unha solución caseira de urea non cumprirá os requisitos de calidade para o seu uso en máquinas.

E hai varias razóns para iso:

1. A urea, que a miúdo se inclúe en moitos fertilizantes minerais, pode considerarse como unha alternativa para crear unha solución. Pero non podes ir á tenda agrícola máis próxima para mercala. A razón é que os gránulos de fertilizante trátanse cunha substancia especial que impide que a sustancia a granel se coque. Este reactivo químico é prexudicial para os elementos do sistema de purificación de produtos de combustión. Se preparas unha solución baseada neste fertilizante mineral, a instalación fallará moi rápido. Ningún sistema de filtro é capaz de filtrar esta substancia nociva.
2. A produción de fertilizantes minerais está asociada ao uso de biuret (a masa final deste reactivo pode conter aproximadamente o 1.6 por cento). A presenza desta substancia acurtará significativamente a vida útil do convertedor catalítico. Por este motivo, na fabricación de AdBlue, en última instancia, só unha pequena fracción de biuret (non máis do 0.3 por cento do volume total) pode incluírse na súa composición.
3. A solución en si créase a base de auga desmineralizada (as sales minerais obstruen o panal do catalizador, o que o pon rapidamente fóra de acción). Aínda que o prezo deste líquido é baixo, se se engade o prezo do fertilizante mineral e o tempo dedicado á elaboración da solución ao seu custo, o custo do produto acabado non diferirá moito do análogo industrial. Ademais, un reactivo preparado na casa é prexudicial para o coche.

Outra pregunta común sobre o uso de urea para motores diésel: pódese diluír con auga por mor da economía? Ninguén prohibirá facelo, pero o aforro non se pode conseguir deste xeito. A razón é que o sistema de postratamento de escape está equipado con dous sensores configurados para determinar a concentración de NO nos produtos de combustión.

Un sensor colócase diante do catalizador e o outro na súa saída. O primeiro determina a cantidade de dióxido de nitróxeno nos gases de escape e activa o sistema de neutralización. O segundo sensor determina a eficiencia do proceso. Se a concentración dunha substancia nociva no escape supera o nivel permitido (32.5 por cento), entón dálle o sinal de que a cantidade de urea é insuficiente e o sistema aumenta o volume de fluído. Como resultado da solución diluída, desaparecerá máis auga e acumularase máis auga no sistema de escape (descríbese como tratar con ela separado).

Por si soa, a urea parece cristais de sal inodores. Pódense disolver nun disolvente polar como amoníaco, metanol, cloroformo, etc. O método máis seguro para a saúde humana é a disolución en auga destilada (os minerais que forman parte da auga común formarán depósitos no panal do catalizador).

Debido ao uso de produtos químicos na preparación da solución, o desenvolvemento de urea lévase a cabo baixo a supervisión ou coa aprobación da Asociación da Industria do Automóbil (VDA).

Vantaxes e inconvenientes

A vantaxe máis importante do uso de urea nos motores diésel é a eliminación máis completa das substancias tóxicas que se liberan durante a combustión do diésel. Este fluído permite que o vehículo cumpra a norma ambiental ata Euro6 (isto está influído polas características da propia unidade e o seu estado técnico).

Ningún dos compoñentes técnicos do motor cambia, polo que todas as vantaxes do uso de urea están asociadas só á nocividade das emisións e ás consecuencias que se derivan. Por exemplo, ao cruzar a fronteira europea, o propietario do vehículo non terá que pagar un imposto ou unha multa elevados se o sistema dese país deixa de funcionar.

O reabastecemento de combustible é pouco frecuente. O consumo medio é duns 100 ml. durante 100 quilómetros. Non obstante, este é un indicador para un turismo. Un bote de 20 litros adoita ser suficiente para 20 mil km. En canto ao camión, o consumo medio de urea nel é de aproximadamente 1.5 litros por cada 100 km. Depende do volume do motor.

A substancia pódese verter directamente no tanque situado no compartimento do motor ou nun pescozo especial situado preto do orificio de recheo do tanque de combustible.

A pesar das evidentes vantaxes do sistema de innovación, ten un gran número de desvantaxes. Considerémolos para facilitar a determinación de se usar esta neutralización ou non:

• Se falla un compoñente do sistema, reparalo será caro;
• Para unha neutralización efectiva, é necesario empregar combustible de alta calidade (combustible diésel con baixo contido de xofre);
• A maior desvantaxe non está asociada ao sistema en si, senón a unha gran cantidade de líquidos falsificados no mercado da CEI (case a metade dos bens vendidos son falsificados);
• A presenza dun sistema de neutralización encarece o vehículo;
• Ademais de repostar con gasóleo, cómpre controlar o subministro de AdBlue;
• O funcionamento da urea complícase polo feito de que en xeadas severas (-11 graos) conxélase. Por esta razón, o quentamento con líquido utilízase en moitas modificacións;
• O líquido é reactivo e pode causar queimaduras ou irritación se entra en contacto coas mans. Se a man desprotexida está en contacto coa substancia, o que adoita ser o caso de repostar nun recipiente grande, o líquido debe lavarse a fondo;
• No territorio da CEI, hai moi poucas gasolineiras nas que, se é necesario, pode repoñer unha cantidade adicional de urea de alta calidade. Por este motivo, cómpre mercar líquido cunha marxe e levalo consigo se está a planear unha longa viaxe;
• O líquido contén amoníaco que, cando se evapora, prexudica as vías respiratorias humanas.

Tendo en conta tantas desvantaxes, moitos condutores deciden desactivar este sistema.

Como deshabilitar

Hai varias formas de desactivar a neutralización dos gases de escape diésel:

1. Conxelar o sistema. Antes de empregar este método, cómpre asegurarse de que o SCR non ten erros na electrónica. A liña está redeseñada para que a electrónica a interprete coma se a urea estivese conxelada. Neste caso, a central non activa a bomba ata que o sistema "conxela". Este método é adecuado para dispositivos que non proporcionan calefacción de reactivos.
2. Peche do software. Neste caso, a unidade de control parpadea ou realízanse algúns axustes no funcionamento do sistema electrónico.
3. Instalando o emulador. Neste caso, o SCR desconéctase do circuíto eléctrico e, para que a unidade de control non solucione un erro, conéctase un emulador dixital especial que envía un sinal de que o sistema funciona correctamente. Neste caso, a potencia do motor non cambia.

Antes de proceder á desconexión da neutralización, é importante consultar cun especialista, porque cada caso pode ter os seus propios matices. Non obstante, segundo o autor desta revisión, por que mercar un coche caro para apagar algo nel e despois pagar cartos por caras reparacións debido a tal intervención?

Ademais, ofrecemos unha pequena revisión en vídeo do funcionamento dunha das variedades do sistema SCR:

Sistema SCR, como funciona AdBlue

Preguntas e respostas:

Para que serve a urea para un motor diésel? É unha substancia que se engade para eliminar gases nocivos nos gases de escape dun motor diésel. Este sistema é necesario para cumprir coa norma ecolóxica Euro4 - Euro6.

Como funciona a urea no gasóleo? No proceso de quecemento e reacción química, a urea amoníaca reacciona co óxido de nitróxeno (o gas máis nocivo do gasóleo queimado), dando lugar á formación de nitróxeno e auga.