Evakuator-gruzovik.ru

Авто журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технологии двигателей Scania

Судовые двигатели Scania (как и системы нейтрализации отработанных газов) полностью разрабатываются и производятся в компании. Используя проверенные технологии как основу для разработок, наши инженеры снова и снова открывают новые горизонты техники. Система SCR несколько лет использовалась в самых разных областях. Сейчас она внедрена в нашу новую линейку судовых двигателей IMO Tier III, совмещающих в себе передовые стандарты Scania в сфере надежности и качества. Такая эволюция обеспечила новаторский прорыв: наши более экологичные, долговечные и экономичные двигатели обладают непревзойденной мощностью и крутящим моментом, которых традиционно ожидают от Scania.

Система управления двигателем Scania — это интеллектуальный центр вашего автомобиля Scania, который находится полностью под вашим контролем. Чтобы довести работу нашей системы до совершенства, мы тесно сотрудничаем с разработчиками двигателей и трансмиссии.

Мы разработали системы управления двигателем нового поколения, поэтому можем обеспечить полный контроль всех аспектов работы двигателя. Хозяева автомобилей Scania могут полностью регулировать впрыск топлива, EGR, нагнетаемый воздух, вентилятор охлаждения и рабочую температуру двигателя, турбокомпрессор с регулируемым сопловым аппаратом, горный тормоз, следить за соответствием стандартам по токсичности выхлопных газов (контроль NOx) и работой системы очистки выхлопных газов.

Наша специализированная система управления двигателем отличается дополнительными преимуществами в виде современной системы бортовой диагностики и подробной регистрации операционных данных, что позволяет производить интеллектуальный анализ.

Это последнее поколение наших сертифицированных модульных контрольно-измерительных приборов. Благодаря органичной интеграции с системой управления двигателя Scania (EMS) и интуитивно понятному интерфейсу эти приборы упрощают контроль важных параметров работы двигателя, влияющих на общую экономичность его эксплуатации.

Системы нейтрализации бензиновых двигателей

Еще при введении норм Евро-3 в методику испытаний добавили режим холодного пуска: измерения производятся сразу же после запуска двигателя при температуре -7 градусов. При отрицательных температурах смесь нужно сильно обогащать – количество СО и СН при этом в выхлопных газах резко возрастает. А не успевший прогреться до рабочей температуры каталитический нейтрализатор практически бездействует.

Для решения этой проблемы было найдено несколько способов. Первый, сравнительно простой – расположить нейтрализатор не под днищем автомобиля, а поближе к выпускному коллектору. Так появились катколлекторы, в которых два узла объединены в один. Для более быстрого прогрева их изготавливают не из чугуна, а из тонкой стали. Чтобы уменьшить потери тепла предусматривается теплоизоляция.

Ускорить прогрев нейтрализатора можно и другим способом – добавить в выхлопные газы воздуха с одновременным обогащением топлива. Таким образом «лишняя» горючая смесь, догорая вне цилиндра, повышает температуру отработанных газов, а они, в свою очередь, быстрее нагревают нейтрализатор. В двигателях с непосредственным впрыском того же эффекта добиваются подачей дополнительной порции бензина во время рабочего хода. Есть и третий способ – разогрев нейтрализатора электрическим термоэлементом.

Повысить точность работы системы нейтрализации удалось добавлением второго датчика кислорода. Первый предназначен для контроля качества смеси – богатая она или бедная. А по показаниям второго контроллер более точно корректирует работу системы топливоподачи. Еще более совершенными являются широкополосные датчики – они способны определять, насколько соотношение воздуха и бензина отличается от стехиометрического.

Произошли изменения и в материале изготовления сот нейтрализатора. Мы привыкли к тому, что их изготавливают из керамики. Но она имеет ряд недостатков – в силу своей хрупкости не переносит тряски и ударов, быстро разрушается некачественным топливом или в случае нарушений в работе ЭСУД. В настоящее время все больше применяются соты из металлической проволоки. Они медленнее прогреваются и имеют меньшую рабочую поверхность, зато легко переносят механические воздействия и высокие температуры. Очень важно также то, что металлические соты создают намного меньшее сопротивление потоку выхлопных газов.

Еще одну проблему пришлось решать для современных двигателей с непосредственным впрыском, которые способны работать на бедных смесях. При этом достигается заметная экономия топлива, однако количество оксидов азота в выхлопных газов также значительно возрастает. Обычный нейтрализатор не в состоянии с ними справиться. Поэтому в выпускную систему дополнительно вводится NO-накопитель. Конструктивно он практически не отличается от обычного нейтрализатора, за исключением веществ, которыми покрываются его соты. Оксиды калия, стронция, циркония, кальция, лантана, бария задерживают оксиды азота. Периодически рабочая смесь обогащается, и накопленные вредные вещества выжигаются, разлагаясь при этом на азот и углекислый газ. Располагается накопитель после нейтрализатора, так как для его работы нужна более низкая температура (около 400 градусов).

Системы нейтрализации дизельных двигателей

Другой подход нужен к дизелям. Здесь приходится бороться с углеводородами, оксидами азота и сажей (твердыми частицами). Сажевые фильтры придуманы давно. В первых конструкциях накопившуюся сажу периодически выжигали при температуре около 600 градусов, кратковременно обогащая смесь. Но при этом увеличивался выброс других вредных веществ. Поэтому в современных конструкциях сажевый фильтр объединили с окислительным нейтрализатором. Одно устройство и оксиды азота разлагает, и сажу сжигает, причем при более низкой температуре (около 250 градусов).

Для очистки выхлопа грузовиков дополнительно применяется технология SCR (Selective Catalitic Reduction). Ее суть – периодический впрыск в нейтрализатор раствора мочевины (AdBlue). Там она превращается в аммиак и вступает в реакцию с оксидами азота. В результате образуются безвредные азот и вода.

Однако возможности ученых и изобретателей не безграничны. Нормы Евро-6, по всей видимости, – предел, достижимый современными ДВС. А дальше придется искать другие экологически чистые источники энергии.

Практические рекомендации

Во время и после работы двигателя корпус нейтрализатора имеет достаточно высокую температуру. В связи с этим, во избежание пожара, не следует парковать автомобиль над легко воспламеняющимися предметами, например сухими листьями, травой, бумагой и т.д.

Следует соблюдать основные правила, направленные на предупреждение ситуации, когда в нейтрализатор может попасть значительное количество несгоревшего топлива. В этом случае возможная вспышка может привести к его разрушению.

Наиболее общие рекомендации таковы:

  • не следует бесполезно крутить двигатель стартером длительное время;
  • нельзя пускать двигатель путем буксировки. Следует использовать метод “прикуривания” от другого автомобиля;
  • запрещается проверять работу цилиндров, отключая свечи зажигания.
  • при перебоях в работе системы зажигания не допускайте работы двигателя с высокой частотой вращения коленвала до устранения неисправности;
  • не заливайте моторное масло сверх максимального уровня. Излишки масла, попав в каталитический нейтрализатор, могут повредить покрытие или полностью разрушить его.

Каталитическое обезвреживание выхлопных газов тяжёлой техники

Тарарыкин А.Г., Успенская А.Ю.

Что служит основным источником загрязнения воздуха?

В общем деле загрязнения атмосферы вследствие человеческой деятельности, двигатели внутреннего сгорания (ДВС), безусловно, находятся на первом месте. И не просто лидируют, а значительно опережают все остальные вместе взятые техногенные источники. «Первенство» объясняется просто подавляющим численным преимуществом именно этих загрязнителей, по сравнению с суммой всех остальных техногенных источников.

Бензиновые ДВС

Относительно «малотоксичный» бензиновый ДВС, кроме полезной работы, «производит» вредные выбросы в атмосферу, лишь из того, что у него имеется в бензобаке. Поэтому в выхлопе бензинового двигателя содержится какое-то количество недогоревшего топлива (СxНy) и угарного газа (СО). Для успешного их окисления в нейтрализаторе бензинового ДВС существуют вполне благоприятные условия:

вредные продукты – легко окисляемы, а необходимый для реакции каталитического окисления (сжигания) кислород в достаточном количестве присутствует в выхлопе двигателя.

Поэтому, нормально отрегулированный бензиновый двигатель, оснащённый каталитическим нейтрализатором выхлопных газов, достаточно легко и надёжно окисляет вредные примеси до безопасных уровней: углекислого газа (CO2) и воды (H2O):

Дизельный двигатель существенно вреднее своего бензинового «собрата»

Как источник загрязнения атмосферы, дизельный ДВС существенно более опасен. И дело вовсе не в распространенном заблуждении, что дизельное топливо (в просторечии солярка), якобы – хуже или грязнее бензинов высоких экологических стандартов.

Дизельный ДВС также, как и работающий на бензине, разумеется, обеспечивает поступление в атмосферу стандартного набора из угарного газа и остатков недогоревшего топлива. К сожалению этим дело не ограничивается. Повышенная опасность дизельных ДВС «обеспечивается» ещё двумя дополнительными и абсолютно объективными причинами. Первая причина. Более высокие параметры работы дизеля, а именно – давление и температура в цилиндрах уже достаточны для запуска процесса химического синтеза высокотоксичного «букета» – оксидов азота, общей формулы (NОх).

Читать еще:  Как поменять салонный фильтр на Калине

Причём сырьём для этого химического процесса, служат кислород (О2) и азот (N2), то есть обычный чистый воздух, потребляемый дизельным двигателем для работы:

Ни качество топлива, ни регулировки двигателя, или какиелибо другие параметры не способны отменить законы химии и термодинамики при работе дизельного ДВС. Цилиндры двигателя становятся «химическими реакторами», синтезирующими одни из самых токсичных видов атмосферных загрязнений непосредственно из чистого воздуха.

Вторая причина повышенной опасности. В то время как нейтрализация выхлопа бензинового ДВС – это окисление примесей имеющимся в достатке кислородом, нейтрализация же оксидов азота NOx – это строго противоположный процесс химического восстановления. И присутствие кислорода в выхлопе двигателя препятствует процессу нейтрализации, вплоть до полного его прекращения. Таким образом, при каталитической нейтрализации токсичных продуктов дизельного ДВС, нужно организовать протекание в нейтрализаторе двух, строго говоря, несовместимых процессов – окисления и восстановления одновременно. Тем не менее, современные разработки катализаторов уже дают примеры достаточно результативного обезвреживания выхлопа дизельных ДВС.

Дизельные двигатели карьерной, дорожной и строительной техники

Дизельный ДВС грузового автомобиля, равномерно двигающегося по карьерной дороге или шоссе или его стационарный аналог, например, работающий в составе дизель-электрогенератора, основное время работы выдают полезную мощность в стационарном режиме.

Существенно снизить вред, наносимый окислами азота организму человека и окружающей среде, в таком случае возможно с помощью современных каталитических нейтрализаторов, например работающих по технологии Селективного Каталитического Восстановления (SCR), где используются специальные катализаторы или даже химические добавкиреагенты.

Совсем иное дело – работающий экскаватор, оснащённый дизельной силовой установкой. Назвать эксплуатацию его дизельного двигателя «нестационарной» было бы сильным преувеличением: мгновенный набор мощности, остановки, вибрации, рывки и удары, и снова остановки. Ни о каких оптимальных регулировках работы двигателя, здесь не может быть и речи. Процесс дозирования и смешения реагентов, как и сам химический процесс нейтрализации – инерционны, и для режимов работы тяжёлой горной техники – неприменимы по определению. Видимо поэтому на экскаваторах, грейдерах, гидромолотах даже ведущие мировые производители нейтрализаторы не устанавливают, предполагая, что свежий ветер стройки и карьера, способен разогнать облака токсичных выхлопов.

Наихудший вариант – дизельные двигатели тяжёлой техники, помещенные в шахту, тоннель, глубокий карьер

В ситуации закрытого объёма (тоннель, шахта, глубокий разрез) все ядовитые компоненты выброса остаются в призабойном пространстве работы машины, где свежего ветра – не предвидится. Даже качественная вентиляция – не способна полностью устранить проблему локальных избыточных концентраций токсичных веществ. А проблема из области экологии переходит в область здоровья и безопасности людей.

Существуют ли способы разрешения этой проблемы?

И всё-таки, устранение проблемы возможно с помощью каталитических технологий очистки выхлопных газов ДВС.

Для этого достаточно использовать грамотно спроектированный каталитический реактор-нейтрализатор, устанавливаемый вместо штатного глушителя.

В корпусе нейтрализатора располагается перфорированная корзина, куда засыпается гранулированный катализатор (ШПК-1), изготавливаемый на основе специального шарикового носителя с платиной в качестве активного каталитического элемента.

В комплексе это позволяет преодолеть большинство трудностей, возникающих при эксплуатации в замкнутых объёмах шахт и тоннелей таких сложных объектов, как тяжёлая горная техника. Механические воздействия – вибрации и удары – не сильно сказываются на работоспособности шарикового катализатора. Дымовые выбросы элементарной сажи компенсируются самоочищающимся действием вибрирующего слоя катализатора. Локальные термические перегревы в сочетании с выбросом водяных паров не способны привести к растрескиванию шарикового носителя, как это бывает с монолитными керамическими блоками сотовой структуры, где имеются узкие длинные микроканалы, которые помимо растрескивания, могут забиваться сажей и коксовыми отложениями.

Отработанная конструкция самого реактора, предусматривающая гранулированную засыпку, исключает необходимость в специальных уплотнениях блоков, термокомпенсациях и прочих ухищрениях. А если нет уплотнений, то, следовательно, нечему и разрушаться, создавая каналы, через которые отработанные газы выбрасываются в атмосферу неочищенными. Такая система проверена несколькими десятилетиями успешной эксплуатации нейтрализаторов.

Служит ли каталитический нейтрализатор панацеей, снимающей все проблемы?

Условия эксплуатации, которые рассмотрены в данной статье, не могут принести полного устранения проблемы очистки и токсичных выхлопов. Однако, такие компоненты как угарный газ (СО) и остатки топлива (СХНy) могут быть нейтрализованы практически полностью, а объёмы выбросов наиболее сложных – оксидов азота, за счёт высокого качества катализатора реально снижаются на 15–40%.

Несколько сотен единиц работающей в нашей стране техники, оснащённой такими нейтрализаторами, реально и ежедневно подтверждают это.

Устройство

Нейтрализатор всегда расположен после выпускного коллектора двигателя. В его состав входит:

  • изготовленный из металла корпус с патрубками на входе и выходе;
  • монолитный керамический блок, представляющий собой пористую структуру с многочисленными ячейками, обеспечивающими максимально большую площадь рабочей поверхности, с которой соприкасаются отработанные газы;
  • каталитический слой, состоящий из редкоземельного палладия, иридия и благородной платины, а в некоторых моделях и менее дорогостоящего золота;
  • теплоизоляционный металлический кожух, защищающий устройство от механических повреждений.

Катализатор предназначен для нейтрализации трех вредоносных компонентов выхлопных газов:

  • ядовитых окислов азота, которые участвуют в образовании смога, провоцируют кислотные дожди;
  • угарного газа, смертельно опасного для человеческого организма;
  • канцерогенных углеводородов.

В современных автомобилях производители устанавливают катализаторы различных типов и модификаций. Вне зависимости от устройства и используемых для нейтрализации вредных продуктов сгорания топлива, все они более или менее в равной степени обеспечивают соответствующую европейским нормам степень очистки.

В современных автомобилях используются катализаторы:

  • химические;
  • металлические;
  • керамические;
  • магнитно-стрикционные.

Проблемы системы нейтрализации выхлопных газов

Все вышеописаные системы характерны для автомобилей импортного производства и моделей последнего поколения. Для отечественного автопрома с карбюраторами установка нейтрализатора не популярна, не пользуется спросом, а также может быть весьма накладна.

Существенная стоимость систем нейтрализации выхлопных газов при их выходе из строя на импортных автомобилях чаще всего приводит к попытке избавиться от такой «нужной» детали.

А выйти из строя он может по ряду причин:

  • Использование некачественного или «улучшенного» присадками топлива;
  • Попадание в рабочую полость топлива или масла;
  • Нестабильная работа двигателя;
  • Механические повреждения корпуса;
  • Резкий перепад температур на корпусе.

Предугадать точный пробег нейтрализатора невозможно: на одних машинах он едва ли переваливает за 100 тыс. км, на других отлично ведет себя при пересечении отметки в 200 тысяч.

Как решить проблему системы нейтрализации выхлопных газов? Не стоит спешить и демонтировать нейтрализаторы, ведь борьба за экологию только началась. Кроме того, что могут возникнуть непредвиденные поломки, которые не сможет диагностировать «обманутая» электроника, требования к выхлопам при прохождении ТО ужесточаются, а значит, не все владельцы смогут его пройти. Да и токсичные выхлопы и канцерогены смогут в большой концентрации попасть в салон и нанести непоправимый вред здоровью водителя и пассажиров.

Гораздо целесообразнее проводить своевременную профилактическую проверку состояния нейтрализатора и сажевого фильтра и при возникновении критической для работы поломки или неисправности – заменить на новый. Ведь суммарная стоимость устранения возникших по причине отсутствия этого важного элемента неполадок может быть существенно выше.

  • Купить AdBlue эмулятор
  • RENAULT Premium SCR
  • VOLVO FH4 FM4
  • Отключение AdBlue Cummins
  • Отключение AdBlue
  • Что такое AdBlue
  • Мочевина AdBlue
  • Система SCR
  • Система нейтрализации выхлопных газов
  • Недостатки системы SCR

Система нейтрализации выхлопных газов

С ростом числа автомобилей возрастает негативное воздействие транспорта на окружающую среду. Ограничить это воздействие в странах ЕС пытаются введением жестких экологических норм, регулирующих максимальное количество загрязняющих веществ, выбрасываемых транспортными средствами в воздух. В первую очередь это относится к грузовому транспорту. Разработаны стандарты строго регламентирующие содержание в выхлопных газах особенно оксидов азота и твердых частиц (сажи). В настоящее время в странах ЕС действуют стандарты Euro 5. Требования стандартов Еuro 5 действуют в Европе с сентября 2008 г. Предполагается, что уже в 2013 г. вступят в силу требования Euro 6, в которых предусмотрено снижение ещё в 3 раза содержания NOx и в 2 раза объема выбросов твердых частиц по сравнению с нынешними нормами.

Читать еще:  Обзор SsangYong Rodius 2018

Система рециркуляции выхлопных газов EGR

Существует несколько конструктивных способов исполнения требований экологических стандартов Euro. Один из них — система рециркуляции выхлопных газов (EGR/ AGR) в сочетании с применением сажевого фильтра. Такая комбинация существенно уменьшает выбросы NOx и твердых частиц. 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. К преимуществам системы EGR относятся относительная низкая стоимость приобретения и отсутствие необходимости заправки реагентом, что проявляется в большой популярности системы у владельцев личного транспорта.

Недостатков же у EGR значительно больше: для выполнения требований Euro 5 экономически невыгодно использовать рециркуляцию выхлопных газов, т. к. это приводит к повышению тепловой нагрузки на двигатель и, следовательно, резко растет износ деталей двигателя. Это, в свою очередь, сказывается на быстром засорении масла продуктами износа и окисления. Для противодействия преждевременному старению возникает необходимость использовать дорогие специальные марки масел, рассчитанные на тяжелые условия «жизнедеятельности». Из-за существенного повышения тепловой нагрузки на двигатель возникает необходимость в установке на автомобиль мощных систем охлаждения, что приводит к повышению расхода топлива в среднем на 3-6%.
Использование сажевого фильтра увеличивает затраты на техническое обслуживание транспортного средства. Повышается риск выхода автомобиля из строя в связи со снижением пропускной способности фильтра.
Также необходимо следить за качеством заправляемого топлива, так как риск повреждения катализатора в большой мере зависит от качества дизтоплива, а точнее, от процентного содержания в нем серы. Серный конденсат, образующийся при рециркуляции, вызывает засорение каналов, отравляет катализатор и быстро снижает эффективность очистки.

Система селективной каталитической нейтрализации SCR

После изучения и оценки различных подходов в части соответствия стандарту Euro 5 и затем Euro 6 для автомобилей большой грузоподъёмности ведущие производители автомобильной промышленности остановили свой выбор на применении технологии SCR. SCR (Selective Catalytic Reduction) — избирательная каталитическая нейтрализация. Избирательной названа 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 в качестве восстанавливающего реагента используется раствор мочевины AdBlue, который выполняет роль катализатора окислительных процессов. Реагент AdBlue представляет собой 32,5%-ный водный раствор мочевины. Это нетоксичная жидкость. AdBlue дозированно подается в поток сжатого воздуха, с помощью которого этот распыленный раствор попадает в выхлопную трубу. При контакте с горячими выхлопными газами AdBlue разлагается на аммиак и двуокись углерода СО. Свободный аммиак в каталитическом нейтрализаторе SCR реагирует с NOx, в результате образуются безвредный азот и водяной пар.

После изучения и оценки различных подходов в части соответствия стандарту Euro 5 и затем Euro 6 для автомобилей большой грузоподъёмности ведущие производители автомобильной промышленности остановили свой выбор на применении технологии SCR. SCR (Selective Catalytic Reduction) — избирательная каталитическая нейтрализация. Избирательной названа 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 в качестве восстанавливающего реагента используется раствор мочевины AdBlue, который выполняет роль катализатора окислительных процессов. Реагент AdBlue представляет собой 32,5%-ный водный раствор мочевины. Это нетоксичная жидкость. AdBlue дозированно подается в поток сжатого воздуха, с помощью которого этот распыленный раствор попадает в выхлопную трубу. При контакте с горячими выхлопными газами AdBlue разлагается на аммиак и двуокись углерода СО. Свободный аммиак в каталитическом нейтрализаторе SCR реагирует с NOx, в результате образуются безвредный азот и водяной пар.

Антидизельный стандарт: что нужно знать о Евро-6

АвтоВАЗ резко снизил цены на свои машины в Европе. По сообщению немецкого издания AutoBild, универсал Lada Kalina в Германии теперь можно купить за 6 950 евро вместо прежних 9 490 евро. Причина заключается в скором введении экологических требований Евро-6, которым модели из Тольятти не соответствуют. Дилеры намерены поскорее распродать остатки, чтобы начать реализацию обновленных машин, поставки которых начнутся с 1 мая. Как ранее сообщил президент АвтоВАЗа Бу Андерссон в эфире телеканала «РБК-ТВ», вскоре Lada будут удовлетворять всем новым европейским требованиям, включая обязательное оснащение машин датчиками давления в шинах, заправку систем кондиционирования иным типом фреона и выполнение требований стандарта Евро-6. Последний пункт вызывает в последнее время все больше вопросов.

Когда и где начнет действовать Евро-6

Изначально нормы Евро-6 должны были вступить в силу еще 31 декабря 2013 года, но еврокомиссия из-за неготовности производителей сдвинула срок на 1 сентября 2015 года. Именно с этого момента на территории стран Евросоюза нельзя будет выпускать и продавать автомобили, сертифицированные на нормы ниже Евро-6.

Действие стандарта распространяется на все 28 стран Евросоюза, а также на особые территории, находящиеся вне Европы, но принадлежащие членам ЕС.

Что изменится

Как и прежние стандарты, нормы Евро-6 регламентируют количество вредных веществ в выхлопных газах: оксид азота (NOx), угарный газ (CO), углеводороды (THC и NMHC) и твердые примеси в атмосфере (PM). Побочным эффектом мероприятий по снижению выбросов является снижение диоксида углерода CO2 и расхода топлива. Однако впервые в регламенте прописан и параметр, который в Европе давно является одним из ключевых в таблице технических характеристик автомобиля. Речь о среднем количестве выбрасываемого углекислого газа. Согласно нормам Евро-6, легковой автомобиль не должен выпускать более 130 г. CO2 на 1 км пути.

Евро-6 вводит серьезные ограничения для дизельных двигателей на выбросы оксида азота (NOx), который оказывает негативное влияние на здоровье людей. Если прежде основной ущерб для окружающей среды чиновники Евросоюза видели в оксиде углерода (CO) и совершенствовали в основном бензиновые моторы (уровень CO у дизелей изначально невелик), то теперь обратили внимание на очень высокий уровень NOx, бороться с которым на дизелях очень сложно. Уровень NOx для них снизили со 180 мг/км сразу до 80 мг/км, при этом требование для бензиновых моторов (60 мг/км) осталось прежним.

Как обеспечить Евро-6

Для соответствия нормам Евро-6 бензиновые моторы не требуют серьезных переделок. Большая часть нормативов для них совпадает с требованиями Евро-5, остальные можно решить перенастройкой электроники управления двигателем. С дизелями сложнее – чтобы обеспечить снижение уровня оксида азота, требуется применять сложные схемы рециркуляции выхлопных и систему впрыска так называемой мочевины, которую продают под коммерческим названием AdBlue. Этот состав заправляется в отдельный бак автомобиля и подается в систему нейтрализации выхлопных газов, помогая эффективно дожигать оксид азота. AdBlue требует места, стоит недешево и замерзает при темепературах ниже –11 градусов, что неприемлемо для стран с холодным климатом. Некоторые производители научились обходиться без мочевины, используя только рециркуляцию, но такая система получается слишком сложной и дорогой.

Что такое мочевина

Мочевина или диамид угольной кислоты – химическое соединение, являющееся конечным продуктом метаболизма белка у млекопитающих. В промышленности используется продукт, синтезированный из аммиака и углекислого газа. Искусственная мочевина широко применяется в сельском хозяйстве в качестве удобрения, а также в промышленности. Например, из нее синтезируют смолы для изготовления древесно-волокнистых плит в мебельном производстве. Наконец, мочевина применяется для очистки промышленных выхлопов предприятий, тепловых электростанций, котельных и мусоросжигательных заводов. Объемы ежегодного производства мочевины во всем мире достигают 100 млн тонн. Автомобили используют состав под названием AdBlue – непахучий раствор мочевины.

Станут ли машины дороже

По расчетам компании Bosch, выпускающей топливную аппаратуру, автомобили, соответствующие стандарту Евро-6, находятся приблизительно в том же ценовом диапазоне, что и аналогичные модели стандарта Евро-5. Однако это касается в большей мере бензиновых автомобилей. Дизельные, как правило, требуют дооснащения дополнительными узлами, что неизменно повышает их стоимость. Если автомобили массой не более 1700 кг могут обойтись сравнительно одним только накопительным нейтрализатором оксидов азота, то для более тяжелых машин требуется сложная система нейтрализации с использованием жидкости AdBlue.

Читать еще:  Какие чехлы выбрать для автомобиля?

Придет ли конец дизелям

Дизельные моторы в Европе уже перестали считаться чистыми и вызывают все больше недовольства у экологов. Чиновники, в свою очередь, пытаются надавить на владельцев дизельных автомобилей и говорят о введении для них повышенных сборов. Например, мэр Лондона Борис Джонсон заявил о создании особо чистой зоны города к 2020 году, за въезд в которую владельцы дизельных автомобилей должны будут платить по 10 фунтов. Во Франции, где подавляющее большинство автомобилей оснащено дизельным мотором, уже в этом году будут повышены пошлины на солярку и расширены льготы для тех, кто захочет сменить дизельные автомобили на более чистые. Таковыми чиновники считают гибриды и электрокары, обещая субсидии в размере 10 тыс. евро.

Введение Евро-6 могло бы продлить жизнь дизельных моторов, но усложнение конструкции автомобилей и рост эксплуатационных затрат может сам по себе привести к отказу от их использования. Например, обновленный Opel Insignia с переработанным мотором 2,0 CDTi мощностью 170 л. с. уже требует заправки AdBlue. А руководитель марки Skoda в России Любомир Найман в беседе с корреспондентом Autonews.ru предположил, что эре дизелей приходит конец, поскольку никто из водителей легковых машин не захочет связываться с дополнительными неудобствами, связанными с использованием AdBlue. Не исключено, что в перспективе дизельными останутся только большие грузовики.

Когда Евро-6 станет обязательной в России

В соответствии с Техническим регламентом № 609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» с 1 января 2014 года на территории России действует стандарт Евро-5. Однако из-за того, что в стране по-прежнему не везде можно найти высококачественное топливо, пригодное для современных двигателей, жители сельской местности отказывались от покупки машин с Евро-5. А Минпромторг, в свою очередь, временно приостановил действие регламента. Фактически переход на Евро-5 в России произошел 1 января 2015 года, когда вступит в силу технический регламент Таможенного союза № 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств».

Сроки введения Евро-6 на территории нашей страны пока не регламентированы, но некоторые местные автопроизводители утверждают, что уже готовы к ужесточению экологических требований. АвтоВАЗ уже к лету намерен адаптировать под Евро-6 Kalina и внедорожник 4х4 для поставок в Европу. А «Группа ГАЗ» еще в 2010 году на Международном автотранспортном форуме представила автобусы, соответствующие стандартам Евро-6.

Историческая справка: Первый экологический стандарт Евро-1 был принят в Евросоюзе в 1992 году и начал действовать с 1993 года. Этот стандарт регулировал содержание CO, СН и NO в выхлопах и распространялся на все транспортные средства, включая спецтехнику, которые ввозятся, производятся или продаются на территории Евросоюза. Требования к выбросам CO и NO для бензиновых и дизельных моторов не отличались, однако для дизелей регламентировались еще и объемы выброса твердых частиц.

Евро-2, введенный в 1995 году, ужесточал нормы выброса CO почти втрое. В Россию они пришли лишь десять лет спустя – до этого момента в стране не было ни качественного топлива, ни современных систем впрыска топлива, без которых выполнить Евро-2 было невозможно.

Принятые Евросоюзом в 1999 году нормы Евро-3 регламентировали снижение уровня выбросов еще на 30-40%, а для бензиновых двигателей появилась норма на количество углеводородов в выхлопе. В России эти стандарты заработали с 1 января 2008 года.

Нормы Евро-4 заработали в Евросоюзе в 2005 году, сделав выхлопы чище еще на 65-70%. Россия приняла на себя эти требования 1 января 2013 года с оговоркой о возможности поставок грузовых шасси и базовых транспортных средств, выпущенных до 31 декабря 2012 года, с сертификатами Евро-3.

В 2009 году Евросоюз ввел в действие стандарт Евро-5, который существенно сократил количество взвешенных частиц в выхлопе дизельных двигателей и ввел нормы на летучие органические вещества у бензиновых. С начала девяностых годов прошлого века объемы выбросов твердых частиц дизельными двигателями сократились на 99%, а количество оксида азота уменьшилось на 98%.

Компоненты выпускной системы

На первый взгляд может показаться, что выпускная система двигателя — это просто набор труб и баков разной емкости, которые отводят выхлопные газы. На самом деле все несколько сложнее, и каждый компонент этой системы очень далек от простой трубы.

Выпускной коллектор. Это система труб, которые подключаются непосредственно к головке цилиндров (по одной трубе к одному цилиндру), собирают выхлопные газы и отводят их к катализатору и глушителю. Интересно, что каждая труба коллектора имеет определенную длину и сечение, что позволяет добиться образования стоячих волн при различных оборотах двигателя. Это необходимо для эффективной продувки цилиндров и обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных режимах. Так что выпускной коллектор — это важная деталь, которая оказывает некоторое влияние на мощность и стабильность работы двигателя. Коллектор работает в экстремальных условиях, поэтому изготавливается из жаропрочных сплавов.

Виброизолирующая муфта. Муфта служит для развязки выпускного коллектора, который жестко соединен с двигателем, и остальных деталей выпускной системы. Обычно муфта выполнена в виде гибкого металлического шланга, который гасит воспринимаемые от коллектора вибрации.

Каталитический нейтрализатор. Каталитический конвертер-катализатор предназначен для повышения экологической безопасности выхлопных газов, что достигается нейтрализацией наиболее опасных газов: оксидов азота, угарного газа и несгоревших в камере сгорания углеводородов. Причем оксиды азота восстанавливаются, а образовавшийся свободный кислород служит для дожигания углеводородов и угарного газа. Обычно нейтрализатор выполнен в виде относительно небольшого модуля, в котором расположен керамический блок с катализаторами.

Каталитической нейтрализатор дизельного двигателя с мочевиной. В дизелях описанный выше нейтрализатор работает хуже, так как температура выхлопных газов в них ниже, что замедляет реакции восстановления оксидов азота. Поэтому в дизельных двигателях широкое распространение получили нейтрализаторы, дополненные системой впрыска в выхлопные газы мочевины (водного раствора аммиака), которая помогает удалить из выхлопа опасные соединения азота.

Сажевый фильтр. Также используется только в дизельных двигателях. Служит для очистки газов от сажи, очень часто конструктивно объединен с каталитическим нейтрализатором.

Резонатор. Это емкость особой формы, в которой происходит первоначальное снижение шума вследствие снижения скорости и пульсаций выхлопных газов. В резонаторе происходит отражение волн выхлопа и образование стоячих волн, отсюда и возникло название этого компонента.

Основной глушитель. Именно здесь происходит основное снижение шума выхлопных газов. Обычно это емкость с определенным образом расположенными перегородками и трубами, образующими лабиринт большой длины. Проходя через этот лабиринт, выхлопные газы разбиваются на множество потоков, звуковая энергия гасится и переходит в тепло, а пульсации давления поглощаются. В результате на выходе глушителя выхлопные газы имеют меньшую скорость и создают гораздо меньше шума.

Нужно отметить, что выпускная система несколько снижает мощность двигателя, так как выхлопные газы испытывают сопротивление на пути к атмосфере, и на преодоление этого пути затрачивается некоторая энергия. Но без глушителя современный автомобиль уже просто невозможно представить, поэтому с некоторыми недостатками приходится мириться.

Система нейтрализации отработавших газов Euro 5-6 без AdBlue.

Cамая сложная и капризная система — это каскад из 3-4 нейтрализаторов это уже категории Евро 5 и 6, без применения мочевины. Состоит система из окислительного нейтрализатора , катализатора, который борется с окислами азота, это отдельно сажевый фильтр, который обеспечивает выжигание и ещё один восстановительный силитивный нейтрализатор, который убирает все окислы азота, образовавшихся в сере. Одна из проблем системы то, что она очень дорога.

Примерная стоимость грузовика с такой системой начинается от 3000000 рублей. И применение не тех масел, которые могут сократить срок службы такой системы вдвое. Поэтому грузовики класса Евро 5 и 6 должны строго придерживаться требований к моторному маслу. Отступление от этих правил чревато тем, что этот дорогой узел потеряет большую часть срока службы.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector