ディーゼルエンジンの尿素：理由、組成、消費、価格、シャットダウン
最も実用的な車を定義するほとんどの現代のドライバーは、パワーユニットのパワーとインテリアで提供される快適さだけでなく注意を払っています。 多くの人にとって、輸送の経済は非常に重要です。 ただし、燃料消費量が削減された自動車を作成することで、メーカーは環境基準にさらに導かれます（ICEが小さいほど有害物質の排出量が少なくなります）。
環境基準の厳格化により、エンジニアは新しい燃料システムを開発し、既存のパワートレインを変更し、追加の機器を装備する必要がありました。 エンジンのサイズを小さくすると、パワーが失われることは誰もが知っています。 このため、ターボチャージャー、コンプレッサー、あらゆる種類の噴射システムなどが、現代の小排気量内燃エンジンにますます見られるようになっています。 このおかげで、1.0リッターユニットでも珍しいスポーツカーの3.0リッターエンジンとかなりの競争力を発揮します。
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンを比較すると（そのようなエンジンの違いが説明されています 別のレビューで）、その後、重い燃料で実行されている同じボリュームでの変更は、間違いなくより少ない燃料を消費します。 これは、どのディーゼルエンジンにもデフォルトで直接噴射システムが装備されているためです。 このタイプのモーターのデバイスに関する詳細が説明されています ここで.
しかし、ディーゼルエンジンはそれほど単純ではありません。 ディーゼル燃料が燃焼すると、より多くの有害物質が排出されます。そのため、同様のエンジンを搭載した車両は、ガソリンの類似物よりも環境を汚染します。 この点で車をより安全にするために、排気システムには以下が含まれます パティキュレートフィルター и 触媒..。 これらの元素は、炭化水素、炭素酸化物、すす、二酸化硫黄、その他の有害物質を除去して中和します。
長年にわたり、特にディーゼルエンジンの環境基準は厳しくなりました。 現在、多くの国で、Euro-4のパラメーターを満たさない、場合によってはそれ以上の車両の運転が禁止されています。 ディーゼルエンジンの関連性が失われないように、エンジニアはユニットに追加の排気ガス洗浄システムを装備しました（Euro4エコスタンダードの変更から開始）。 それはSCRと呼ばれます。
一緒に、尿素はディーゼル燃料に使用されます。 このソリューションが車に必要な理由、そのような洗浄システムの動作原理、およびその長所と短所を検討してください。
ディーゼルエンジンの尿素とは
尿素という言葉自体は、哺乳類の代謝の最終産物である尿酸塩を含む物質を意味します。 農業で積極的に使用されていますが、自動車産業では純粋な形で使用されていません。
ディーゼルエンジンの場合、40％が尿素水溶液と60％の蒸留水からなる特別な溶液が使用されます。 この物質は、排気ガスと反応し、有害な炭素酸化物、炭化水素、窒素酸化物を不活性（無害）ガスに変換する化学中和剤です。 この反応により、有害な排気ガスが二酸化炭素、窒素、水に変換されます。 この液体は、排気ガス処理システムで使用するためにAdBlueとも呼ばれます。
ほとんどの場合、このようなシステムは商用車で使用されます。 トラックには追加のタンクがあり、そのフィラーネックは燃料フィラー穴の近くにあります。 トラックにはディーゼル燃料だけでなく、尿素溶液を別のタンク（キャニスターで販売されている既製の液体）に注ぐ必要があります。 物質の消費量は、燃料システムの種類とエンジンの効率によって異なります。
通常、現代の自動車（ちなみに、重い燃料を使用する多くの乗客モデルもこのような中和システムを受け取ります）は、消費された燃料の総量の8〜XNUMXパーセントの尿素を処理することができます。 噴射は高精度の電子機器によって制御され、システム自体の動作はNOセンサーによって平準化されるため、車自体に燃料を補給するよりもはるかに少ない頻度でタンクに試薬を追加する必要があります。 通常、給油は約XNUMX km後に必要になります（タンクの容量によって異なります）。
排気システムを作動させるための液体は、それ自体が可燃性ではないため、ディーゼル燃料と混合してはなりません。 また、大量の水や化学薬品は、高圧燃料ポンプをすぐに無効にします（その動作について説明します） ここで）および燃料システムの他の重要なコンポーネント。
ディーゼルエンジンでは何のためですか
現代の自動車では、触媒は燃焼生成物を中和するために使用されます。 それらのハニカムは、金属またはセラミック材料でできています。 最も一般的な変更は、ロジウム、パラジウム、プラチナのXNUMX種類の金属で内部メッキされています。 これらの金属はそれぞれ、排気ガスと反応し、高温条件下で炭化水素と一酸化炭素を中和します。
出力は、二酸化炭素、窒素、水の混合物です。 ただし、ディーゼル排気ガスには、高レベルの煤と窒素酸化物も含まれています。 さらに、排気システムがXNUMXつの有害物質を除去するように近代化されている場合、これには副作用があります。他のコンポーネントの含有量は比例して増加します。 このプロセスは、パワーユニットのさまざまな動作モードで観察されます。
排気ガスから煤を除去するために、トラップまたはパティキュレートフィルターが使用されます。 流れは部品の小さなセルを通過し、すすはそれらのエッジに落ち着きます。 時間の経過とともに、この画面が目詰まりし、エンジンがプラーク燃焼をアクティブにして、フィルターの耐用年数を延ばします。
車の排気システムに追加の要素が存在するにもかかわらず、すべての有害物質が完全に中和されるわけではありません。 このため、車のエンジンの有害性は軽減されません。 輸送の環境への配慮を改善するために、ディーゼル排気ガスを洗浄または中和するための別の追加システムが開発されました。
SCR中和は、一酸化窒素と戦うように設計されています。 Euro4以降に準拠するすべてのディーゼル車にデフォルトで取り付けられています。 クリーンな排気に加えて、尿素の使用のおかげで、排気システムは炭素堆積物の影響を受けにくくなっています。
システムの仕組み
中和システムの存在により、古い内燃エンジンを最新の環境基準に適合させることができます。 一部の車では追加装備としてSCRを使用できますが、そのためには自動排気システムを近代化する必要があります。 システム自体はXNUMXつの段階で機能します。
排ガス洗浄段階
シリンダー内で燃料が燃え尽きたとき、排気行程で ガス分配メカニズム 排気バルブを開きます。 ピストンが燃焼生成物を押し込みます エキゾーストマニホールド..。 次に、ガスの流れがパティキュレートフィルターに入り、すすが保持されます。 これが排気ガス洗浄の第一歩です。
すでに煤が除去された流れは、フィルターを出て触媒に送られ（煤の一部のモデルは同じハウジング内の触媒と互換性があります）、そこで排気ガスが中和されます。 この段階で、高温ガスが中和剤に入るまで、尿素溶液がパイプに噴霧されます。
流れはまだ非常に熱いので、液体はすぐに蒸発し、アンモニアが物質から放出されます。 高温の作用もイソシアン酸を形成します。 この時点で、アンモニアは一酸化窒素と反応します。 このプロセスは、この有害なガスを中和し、窒素と水を形成します。
第XNUMX段階は、触媒自体で行われます。 それは他の有毒物質を中和します。 その後、流れはマフラーに行き、環境に排出されます。
エンジンと排気システムのタイプに応じて、中和は同様の原理に従いますが、設置自体は異なる場合があります。
流体組成
一部の運転手は疑問を持っています：尿素が動物界の廃棄物である場合、あなた自身でそのような液体を作ることは可能ですか？ 理論的には可能ですが、メーカーはこれを行うことを推奨していません。 自家製尿素溶液は、機械で使用するための品質要件を満たしていません。
そして、これにはいくつかの理由があります。
- 多くのミネラル肥料に含まれていることが多い尿素は、解決策を作成するための代替手段と見なすことができます。 しかし、最寄りの農産物店に行って購入することはできません。 その理由は、肥料の顆粒が、バルク材料が固まるのを防ぐ特別な物質で処理されているためです。 この化学試薬は、燃焼生成物精製システムの要素に有害です。 このミネラル肥料をベースにした溶液を準備すると、インストールはすぐに失敗します。 この有害物質をろ過できるフィルターシステムはありません。
- ミネラル肥料の生産は、ビウレットの使用に関連しています（この試薬の最終的な質量には約1.6パーセントが含まれている可能性があります）。 この物質の存在は、触媒コンバーターの寿命を大幅に短縮します。 このため、AdBlueの製造では、最終的にはビウレットのごく一部（総量の0.3％以下）のみがその組成に含まれる可能性があります。
- 溶液自体は、脱塩水に基づいて作成されます（ミネラル塩は触媒のハニカムを詰まらせ、すぐに作用を停止します）。 この液体の価格は安いですが、ミネラル肥料の価格とその解決策を作るのに費やした時間をそのコストに加えると、完成品のコストは工業用アナログとあまり変わりません。 さらに、自宅で調製された試薬は車に有害です。
ディーゼルエンジンへの尿素の使用に関するもうXNUMXつの一般的な質問-経済性のために尿素を水で希釈することはできますか？ 誰もこれを禁止することはありませんが、この方法で節約を達成することはできません。 その理由は、排気後処理システムには、燃焼生成物中のNO濃度を測定するように構成されたXNUMXつのセンサーが装備されているためです。
32.5つのセンサーは触媒の前に配置され、もうXNUMXつはその出口に配置されます。 XNUMXつ目は、排気ガス中の二酸化窒素の量を決定し、中和システムをアクティブにします。 XNUMX番目のセンサーは、プロセスの進行状況を決定します。 排気ガス中の有害物質の濃度が許容レベル（XNUMX％）を超えると、尿素の量が不足していることを示し、システムは液体の量を増やします。 希釈された溶液の結果として、より多くの水が消え、より多くの水が排気システムに蓄積されます（それをどのように処理するか、それは説明されています 別々に).
それ自体、尿素は無臭の塩の結晶のように見えます。 それらは、アンモニア、メタノール、クロロホルムなどの極性溶媒に溶解することができます。 人間の健康のための最も安全な方法は、蒸留水に溶解することです（通常の水の一部であるミネラルは、触媒ハニカム上に堆積物を形成します）。
溶液の調製に化学物質を使用しているため、尿素の開発は、自動車産業協会（VDA）の監督下または承認を得て実施されます。
利点と欠点
ディーゼルエンジンで尿素を使用することの最も重要な利点は、ディーゼル燃料の燃焼中に放出される有毒物質をより完全に除去することです。 この液体により、車両はEuro6までの環境基準に準拠できます（これは、ユニット自体の特性とその技術的状態に影響されます）。
エンジンの技術的要素はどれも変わらないので、尿素を使用することのすべての利点は、排出物の有害性とそれに続く結果にのみ関連しています。 たとえば、ヨーロッパの国境を越えるときに、その国のシステムが機能しなくなった場合、車両の所有者は多額の税金や罰金を支払う必要はありません。
給油はまれです。 平均消費量は約100mlです。 100キロのために。 ただし、これは乗用車の指標です。 通常、20万kmには20リットルのキャニスターで十分です。 トラックの尿素の平均消費量は1.5kmあたり約100リットルです。 それは モーターボリューム.
物質は、エンジンコンパートメントにあるタンクに直接注ぐか、燃料タンクのフィラーホールの近くにある特別なネックに注ぐことができます。
イノベーションシステムには明らかな利点があるにもかかわらず、多くの欠点があります。 この中和を使用するかどうかを簡単に判断できるように、それらを検討してみましょう。
- システムコンポーネントに障害が発生した場合、その修復には費用がかかります。
- 効果的に中和するには、高品質の燃料（低硫黄ディーゼル燃料）を使用する必要があります。
- 最大の欠点は、システム自体に関連するのではなく、CIS市場に多数の偽造液体が存在することです（販売された商品のほぼ半分が偽造品です）。
- 中和システムの存在は、車両をより高価にします。
- ディーゼル燃料による給油に加えて、AdBlueの供給を監視する必要があります。
- 尿素の操作は、厳しい霜（-11度）で凍結するという事実によって複雑になります。 このため、液体加熱は多くの変更で使用されます。
- 液体は反応性があり、手に触れると火傷や炎症を引き起こす可能性があります。 保護されていない手が物質に接触した場合（大きなキャニスターから燃料を補給する場合によくあることです）、液体を完全に洗浄する必要があります。
- CISの領土には、必要に応じて高品質の尿素を追加補給できるガソリンスタンドはほとんどありません。 このため、長距離の旅行を計画している場合は、余裕を持って液体を購入し、持ち運ぶ必要があります。
- 液体にはアンモニアが含まれており、蒸発すると人間の気道に害を及ぼします。
このような多くの不利な点を考えると、多くのドライバーはこのシステムをオフにすることを決定します。
無効にする方法
ディーゼル排気ガスの中和を無効にする方法はいくつかあります。
- システムをフリーズします。 この方法を使用する前に、SCRに電子機器のエラーがないことを確認する必要があります。 電子機器が尿素が凍結しているように解釈するように、ラインが再設計されています。 この場合、システムが「フリーズ」するまで、コントロールユニットはポンプを作動させません。 この方法は、試薬の加熱を提供しないデバイスに適しています。
- ソフトウェアのシャットダウン。 この場合、コントロールユニットが点滅するか、電子システムの動作にいくつかの調整が行われます。
- エミュレーターのインストール。 この場合、SCRは電気回路から切り離され、コントロールユニットがエラーを修正しないように、代わりに特別なデジタルエミュレーターが接続され、システムが正常に動作していることを示す信号を送信します。 これはエンジン出力を変更しません。
中和の切断を進める前に、専門家に相談することが重要です。それぞれのケースには独自のニュアンスがある可能性があるからです。 しかし、このレビューの著者によると、なぜその中の何かをオフにするために高価な車を購入し、そのような介入のために高価な修理にお金を払うのですか？
さらに、SCRシステムのさまざまな種類のXNUMXつの動作の短いビデオレビューを提供します。
質問と回答：
ディーゼルエンジンの尿素とは何ですか？ ディーゼルエンジンの排気ガス中の有害ガスを除去するために添加される物質です。 このシステムは、Euro4-Euro6エコ規格に準拠する必要があります。
尿素はディーゼルでどのように機能しますか？ 加熱と化学反応の過程で、尿素アンモニアは窒素酸化物（燃焼したディーゼル燃料の中で最も有害なガス）と反応し、窒素と水を生成します。
