лучением азота и водяного пара, снижая количество оксидов азота в выхлопных газах более чем на 90 %.
10.5.3. Раствор мочевины
Новой системой нейтрализации отработавших газов является система SCR. Сокращение SCR означает Selective Catalytic Reduction (избирательное каталитическое восстановление). Она предназначена для снижения уровня оксидов азота, содержащихся в отработавших газах (ОГ).
Вданной технологии химическая реакция восстановления (нейтрализации) происходит избирательно. Это означает, что в составе
отработавших газов целенаправленно снижается только содержание оксидов азота. Содержащиеся в отработавшихИгазах оксиды азота (NOx) в катализаторе восстановления превращаются в азот (N2) и воду (H2O). Для этого в поток отработавшихДгазов перед катализатором непрерывно впрыскивается восстановитель (мочевина). Мочевина со-
держится в отдельном дополнительном баке. При нагреве примерно до 200 °C катализатор восстановленияА достигает рабочей температуры.
Блок управления двигателябполучает данные о температуре ОГ перед катализатором восстановления от датчика температуры ОГ 4 G648. Раствор мочевины AdBlue за ирается насосом мочевины из бака мочевины и под давлен ем примерно 5 бар прокачивается через обогреваемыйСтрубопровод мочевины к форсунке мочевины. Форсунка мочевины управляется блоком управления двигателя и впрыскивает мочевину в дозируемом количестве в трубопровод системы выпуска отработавших газов (рис. 10.7). Впрыснутая мочевина подхватывается потоком ОГ и равномерно распределяется микшером в отработавших газах. На участке к восстановительному катализатору, так называемом гидролизном участке, мочевина распадается на аммиак (NH3) и углекислый газ (CO2).
Ввосстановительном катализаторе аммиак NH3 вступает в реакцию с оксидами азота NOx, образуя азот N2 и воду H2O.
Состав раствора мочевины AdBlue прост: это раствор мочевины определенной концентрации в дистиллированной воде. Внешне он представляет собой прозрачную жидкость со слабым аммиачным запахом. Это естественный продукт, а потому он не является раздра-
222
жающим и токсичным, а также не провоцирует аллергических реакций.
Рис. 10.7. ВпрыскДмочевиныИ
Раствор мочевины AdBlueАиспользуется для очищения выхлоп-
ных газов автомобилей и перевода их в безопасные с точки зрения экологии соединения. Побмере необходимости происходит дозированный впрыск жидкости, вступающей в химическую реакцию с выхлопами, в результатеичего они разлагаются на азот и воду, то есть на совершенно безвредные соед нения.
Чтобы мочевСна могла быть использована в машине, необходимо её оборудовать дополн тельным баком и блоком с электронным управлением. После этого водитель или оператор может не задумываться о работе системы, электроника сама определяет режим работы машины, а также показатели внешней среды и обеспечивает подачу нужного количества реагента. В результате вне зависимости от ситуации выхлопные газы будут полностью нейтрализованы и не принесут существенного вреда окружающей среде.
Система экономична. В стандартных условиях расход реагента составляет 1–2 л на 100 км пути. Средняя вместимость бака составляет 40 л, что позволяет покрывать значительные расстояния без дозаправки мочевиной.
Изначально продукт появился в Германии, где проблемам окружающей среды уделяется огромное внимание. Теперь им пользуется вся Европа и начинает пользоваться Россия.
223
10.5.4. Система рециркуляции отработавших газов
EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции отра-
ботавших газов. Система EGR возвращает часть отработавших газов из выпускного во впускной коллектор. Основная задача системы – в снижении токсичности выхлопа в режимах прогрева и резкого ускорения двигателя, который на данных режимах работает на обогащённой топливной смеси.
Данная система усложняет жизнь многим, занимающимся ремонтом техники.
Состав системы:
1)основная часть – клапан EGR. Обеспечивает перепускание га-
зов из выпускного во впускной коллектор. По причине постоянного контакта с раскалёнными газами – наименееИживучая часть системы. Основная, она же и самая главная неисправность – негерметичность.
Вразных модификациях системы EGRДможет управляться как электрически, так и пневматически;
2)соленоид EGR. Применяется в системах с пневматическим управлением клапаном. ОсновнаяАнеисправность та же, что и для клапана, – негерметичность и на работе двигателя сказывается одинаково, так как в результате мыбтоже получаем открытый клапан EGR;
3)датчик положения штока клапана EGR (датчик степени открытия клапана EGR)и. Случается, что ломается, но кроме загоревшейся лампы неисправности дв гателя никаких неприятных последствий не наблюдаетсяС;
4)блок управлен я дв гателя. Разные системы могут иметь различный набор компонентов, но общее – это клапан EGR.
Основная неисправность системы EGR – это негерметичность, обеспечивающая подсос дополнительного воздуха во впускной коллектор. Это приводит в двигателях с расходомером воздуха (MAFсенсор) к обеднению топливной смеси, вызванное присутствием неучтённого MAFом воздуха; в двигателях с датчиком давления (MAPсенсор) – к обогащению топливной смеси, вызванное увеличением давления во впускном коллекторе; в двигателях, использующих оба способа контроля за количеством воздуха (из-за значительной погрешности MAF-сенсора при низком потоке через датчик), к обогащению на холостом ходу и резкому обеднению на переходных режимах. И во всех случаях из-за снижения количества кислорода в поступающем в двигатель воздухе нарушается горение топливной смеси в
224
цилиндрах двигателя. Эта зависимость очень сложная, и неисправность системы EGR на разных моделях двигателей проявляется поразному. Большое значение имеет количество поступающих во впускной коллектор отработавших газов (т.е. величина открытия клапана EGR), общее состояние двигателя (износ свечей зажигания, проблемы топливного насоса или забитость топливных форсунок), частота вращения и нагрузка на двигатель.
Любой блок управления двигателем имеет программу, по которой он стремится стабилизировать частоту оборотов холостого хода и состав топливной смеси. Причём величина регулирования степени открытия/закрытия исполнительного механизма системы регулирования оборотов холостого хода и длительность времени впрыска имеют вполне понятные пределы. Когда блоку управления удаётся стабилизировать холостой ход, на переходных режимахИон не справится с необходимой коррекцией состава смеси, так нажатие на педаль акселератора приведёт к возрастанию давленияДв выпускном коллекторе и увеличению количества поступающих во впускной коллектор отработавших газов, которые не содержат необходимого для горения кислорода. На данном этапе всё этоАбудет ухудшать разгонную динамику автомобиля, возможно появление провалов и рывков при движении. Но дальше картина неисправностиббудет меняться. Дело в том, что раскалённые газы, взаимодействуя с масляным туманом во впускном коллекторе (прич наиего появления – система вентиляции картера, клапане PCV), пр ведут к ус лению нагарообразования на внутренних частях коллектораС, отложению нагара на впускных клапанах, повышенному загрязнен ю наружных частей распылителей топливных форсунок и появлению копоти на изоляторах свечей зажигания. Всё это скажется на пусковых характеристиках двигателя и нестабильных оборотах холостого хода, причём возможно как дёрганье и пропуски зажигания, так и плавание оборотов. При резком нажатии на газ возможно появление вспышек во впускном коллекторе. Если на данной стадии не обращать внимание на двигатель, то очень скоро холостой ход пропадёт совсем или его величина превысит все допустимые пределы. А на машинах с АКПП высокая величина холостого хода очень быстро приведёт к поломке коробки.
Система EGR имеет ограниченный ресурс. Необходима замена всех компонентов системы при пробеге 70–100 тыс. км, однако это справедливо при достаточно качественном топливе.
225
