Toepassing van ureum in dieselenjin
inhoud
Moderne omgewingsregulasies stel streng perke op die emissiewaardes van besoedeling in die uitlaatgasse van 'n dieselenjin. Dit dwing ingenieurs om na nuwe oplossings te soek om aan die standaarde te voldoen. Een hiervan was die gebruik van ureum vir dieselbrandstof in die SCR (Selective Catalytic Reduction) uitlaatnabehandelingstelsel. Daimler-enjins wat hierdie tegnologie gebruik, word Bluetec genoem.
Wat is die SCR-stelsel
Die Euro 6-omgewingsprotokol is sedert 28 in 2015 EU-lande van krag. Onder die nuwe standaard het dieselmotorvervaardigers streng vereistes omdat dieselenjins groot skade aan die omgewing en menslike gesondheid aanrig en roet en stikstofoksiede in die atmosfeer vrystel.
Terwyl die gebruik van 'n drierigting katalitiese omsetter voldoende is om die uitlaatgasse van 'n petrolenjin skoon te maak, is 'n meer gesofistikeerde toestel vir die neutralisering van giftige verbindings in die uitlaatgasse nodig vir 'n dieselenjin. Die doeltreffendheid van die skoonmaak van CO (koolstofmonoksied), CH (koolwaterstowwe) en roetdeeltjies uit dieselenjinuitlaatgasse neem toe by hoë verbrandingstemperature, terwyl NOx, inteendeel, afneem. Die oplossing vir hierdie probleem was die inbring van 'n SCR katalisator in die uitlaatstelsel, wat diesel ureum gebruik as die basis vir die ontbinding van giftige verbindings van stikstofoksied (NOx).
Ten einde skadelike emissies te verminder, het ingenieurs 'n spesiale diesel-skoonmaakstelsel ontwikkel - Bluetec. Die kompleks bestaan uit drie volledige stelsels, wat elk giftige verbindings filtreer en skadelike chemiese verbindings afbreek:
- Katalisator - neutraliseer CO en CH.
- Deeltjiesfilter - vang roetdeeltjies vas.
- SCR-katalitiese omskakelaar - Verminder NOx-emissies met ureum.
Die eerste skoonmaakstelsel is op Mercedes-Benz-vragmotors en -motors gebruik. Vandag verander baie vervaardigers hul voertuie na 'n nuwe skoonmaakstelsel en gebruik ureum in dieselenjins om aan streng omgewingsbeheervereistes te voldoen.
Tegniese ureum AdBlue
Die eindproduk van soogdiermetabolisme, ureum, is sedert die XNUMXde eeu bekend. Koolstofsuurdiomied word uit anorganiese verbindings gesintetiseer en word wyd in die landbou gebruik. In die motorbedryf, 'n oplossing van Adblue tegniese vloeistof as 'n aktiewe middel in die suiwering van giftige uitlaatgasse van stikstofoksiede.
Adblue is 40% ureum en 60% gedistilleerde water. Die samestelling word in die SCR-stelsel ingespuit by die spuitstuk waardeur die uitlaatgasse beweeg. ’n Ontbindingsreaksie vind plaas, waarin stikstofoksied in onskadelike stikstof- en watermolekules afbreek.
Tegniese ureum vir diesel - Adblue het niks te doen met ureum ureum, wat in die landbou-industriële sektor en in farmakologie gebruik word nie.
Edblue in dieselenjin
’n Vloeistofuitlaatnabehandelingstelsel, of SCR-omskakelaar, is ’n geslote stelsel waardeur roetvrye dieseluitlaatgas vloei. Adblue-vloeistof word in 'n selfstandige tenk gegooi en in 'n afgemete dosis in die uitlaatpyp ingespuit voordat dit die omsetter binnegaan.
Die gemengde gas gaan die SCR-neutralisasie-eenheid binne, waar 'n chemiese reaksie plaasvind om stikstofoksied te ontbind ten koste van ammoniak in ureum. In kombinasie met stikstofoksied breek ammoniakmolekules dit af in komponente wat skadeloos is vir mense en die omgewing.
Na 'n volledige skoonmaaksiklus word die minimum hoeveelheid besoedelstowwe in die atmosfeer vrygestel, die emissieparameter voldoen aan die Euro-5- en Euro-6-protokolle.
Die beginsel van werking van die diesel uitlaat suiwering stelsel
'n Volledige dieselenjin-nabehandelingstelsel bestaan uit 'n katalitiese omsetter, 'n deeltjiefilter en 'n SCR-stelsel. Die beginsel van werking van skoonmaak in fases:
- Uitlaatgasse gaan die katalitiese omsetter en deeltjiefilter binne. Roet word gefiltreer, brandstofdeeltjies word afgebrand, en koolstofmonoksied en koolwaterstowwe word verwyder.
- Die inspuiter word gebruik om 'n sekere hoeveelheid AdBlue in die verbinding tussen die dieselpartikelfilter en die SCR-katalitiese omsetter in te spuit. Ureummolekules ontbind in ammoniak en isosiaansuur.
- Ammoniak kombineer met stikstofoksied, die mees skadelike komponent van gebruikte dieselbrandstof. Molekules word verdeel, wat lei tot die vorming van water en stikstof. Skadelose uitlaatgasse word in die atmosfeer vrygestel.
Samestelling van ureum vir diesel
Ten spyte van die oënskynlike eenvoud van dieselenjinvloeistof, is dit onmoontlik om ureum op jou eie voor te berei met behulp van organiese kunsmis. Die formule van die ureummolekule (NH2) 2CO, is fisies 'n reuklose wit kristal, oplosbaar in water en polêre oplosmiddels (vloeibare ammoniak, metanol, chloroform, ens.).
Vir die Europese mark word die vloeistof vervaardig onder toesig van die VDA (Duitse Automobielbedryfvereniging), wat lisensies uitreik aan vervaardigingsmaatskappye, waarvan sommige vloeistof vir die binnelandse mark verskaf.
In Rusland is vervalsing onder die AdBlue-handelsmerk meer as 50%. Dus, wanneer u ureum koop vir 'n Russies-vervaardigde dieselenjin, moet u gelei word deur die merk "ISO 22241-2-2009 Voldoening".
Voor- en nadele
Die voordele van die gebruik van ureum is voor die hand liggend - slegs met hierdie reagens kan die uitlaatgasbehandelingstelsel van die SCR-dieselenjin ten volle funksioneer en aan die vereistes van die Euro 6-standaard voldoen.
Benewens die beskerming van die omgewing, sluit die voordele van ureumsuiwering die volgende punte in:
- sy verbruik vir motors is slegs 100 g per 1000 km;
- die SCR-stelsel is geïntegreer in moderne dieselvoertuie;
- in sommige lande word die belasting op die gebruik van die voertuig verminder as 'n ureum-skoonmaakstelsel geïnstalleer word, en daar is geen risiko vir 'n boete nie.
Ongelukkig het die stelsel ook nadele:
- die vriespunt van ureum is ongeveer -11 °C;
- die behoefte aan gereelde hervulling;
- die koste van die motor styg;
- 'n groot hoeveelheid valse Adblue-vloeistof;
- verhoogde vereistes vir brandstofgehalte;
- duur herstelwerk aan stelselkomponente.
Die geïntegreerde ureum-skropstelsel wat in dieselvoertuie ingebou is, bly die enigste manier om giftige emissies te verminder. Probleme in werking, hoë koste van vragmotorreagense, swak gehalte vloeistof en dieselbrandstof beteken dat baie bestuurders kies om die stelsel uit te skakel en emulators te installeer.
Dit is egter belangrik om te verstaan dat ureum die enigste dieselchemikalie bly wat die vrystelling van stikstofoksied in die omgewing verhoed, wat tot kanker kan lei.
