ディーゼルエンジンへの尿素の応用
現代の環境規制は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の汚染物質の排出値に厳しい制限を設定しています。 これにより、エンジニアは基準を満たす新しいソリューションを探す必要があります。 これらのXNUMXつは、SCR（選択的触媒還元）排気後処理システムでのディーゼル燃料への尿素の使用でした。 この技術を使用するダイムラーエンジンはBluetecと呼ばれます。
SCRシステムとは何ですか
ユーロ6環境プロトコルは、28年からEU2015か国で施行されています。 新しい基準では、ディーゼルエンジンは環境と人間の健康に甚と窒素酸化物を放出し、大気中に煤と窒素酸化物を放出するため、ディーゼル自動車メーカーには厳しい要件があります。
ガソリンエンジンの排気ガスを浄化するには、三元触媒コンバーターを使用するだけで十分ですが、ディーゼルエンジンには、排気ガス中の有毒化合物を中和するためのより高度な装置が必要です。 ディーゼルエンジンの排気ガスからCO（一酸化炭素）、CH（炭化水素）、および煤粒子を洗浄する効率は、高い燃焼温度で増加しますが、NOxは逆に減少します。 この問題の解決策は、排気システムにSCR触媒を導入することでした。これは、窒素酸化物（NOx）の有毒化合物の分解の基礎としてディーゼル尿素を使用します。
有害な排出物を削減するために、エンジニアは特別なディーゼル洗浄システムであるBluetecを開発しました。 この複合体はXNUMXつの完全なシステムで構成されており、それぞれが有毒な化合物をろ過し、有害な化合物を分解します。
- 触媒-COとCHを中和します。
- パティキュレートフィルター-すす粒子をトラップします。
- SCR触媒コンバーター-尿素によるNOx排出量を削減します。
最初の洗浄システムは、メルセデスベンツのトラックと車に使用されました。 今日、多くのメーカーが車両を新しい洗浄システムに変換し、厳しい環境管理要件を満たすためにディーゼルエンジンに尿素を使用しています。
テクニカル尿素AdBlue
哺乳類の代謝の最終産物である尿素は、XNUMX世紀から知られています。 炭酸ジオミドは無機化合物から合成され、農業で広く使用されています。 自動車産業では、窒素酸化物からの有毒な排気ガスの精製における活性剤としてのAdblueテクニカルフルイドのソリューション。
Adblueは40％の尿素と60％の蒸留水です。 組成物は、排気ガスが通過するノズルでＳＣＲシステムに注入される。 一酸化窒素が無害な窒素と水分子に分解する分解反応が起こります。
ディーゼル用の技術的尿素-Adblueは、農産業部門や薬理学で使用されている尿素尿素とは何の関係もありません。
ディーゼルエンジンのエドブルー
液体排気後処理システム、またはSCRコンバーターは、すすのないディーゼル排気が流れる閉鎖系です。 Adblue液体は、自己完結型のタンクに注がれ、コンバーターに入る前に、測定された用量で排気管に注入されます。
混合ガスはSCR中和ユニットに入り、そこで化学反応が起こり、尿素中のアンモニアを犠牲にして一酸化窒素が分解されます。 一酸化窒素と組み合わせて、アンモニア分子はそれを人間と環境に無害な成分に分解します。
完全な洗浄サイクルの後、最小量の汚染物質が大気中に放出され、放出パラメータはEuro-5およびEuro-6プロトコルに準拠します。
ディーゼル排気浄化システムの動作原理
完全なディーゼルエンジン後処理システムは、触媒コンバーター、パティキュレートフィルター、およびSCRシステムで構成されています。 段階的な洗浄の動作原理：
- 排気ガスは触媒コンバーターとパティキュレートフィルターに入ります。 煤をろ過し、燃料粒子を燃焼させ、一酸化炭素と炭化水素を除去します。
- インジェクターは、ディーゼルパティキュレートフィルターとSCR触媒コンバーターの間の接続に一定量のAdBlueを注入するために使用されます。 尿素分子は、アンモニアとイソシアン酸に分解します。
- アンモニアは、使用済みディーゼル燃料の最も有害な成分である窒素酸化物と結合します。 分子が分裂し、水と窒素が形成されます。 無害な排気ガスが大気中に放出されます。
ディーゼル用尿素の組成
ディーゼルエンジン液は明らかに単純ですが、有機肥料を使用して自分で尿素を調製することは不可能です。 尿素分子（NH2）2COの式は、物理的に無臭の白い結晶であり、水と極性溶媒（液体アンモニア、メタノール、クロロホルムなど）に溶解します。
欧州市場では、VDA（German Automobile Industry Association）の監督下で流体が生産され、製造会社にライセンスが発行され、その一部は国内市場に流体を供給しています。
ロシアでは、AdBlueブランドでの偽造は50％以上です。 したがって、ロシア製のディーゼルエンジン用の尿素を購入するときは、「ISO22241-2-2009準拠」のマークを付ける必要があります。
長所と短所
尿素を使用する利点は明らかです。この試薬を使用した場合にのみ、SCRディーゼルエンジンの排気ガス処理システムが完全に機能し、Euro6規格の要件を満たすことができます。
環境保護に加えて、尿素精製の利点には次の点が含まれます。
- 車の消費量は100kmあたりわずか1000gです。
- SCRシステムは最新のディーゼル車に統合されています。
- 一部の国では、尿素洗浄システムが設置されている場合、車両の使用に対する税金が引き下げられ、罰金のリスクはありません。
残念ながら、システムには次のような欠点もあります。
- 尿素の凝固点は約-11°Cです。
- 定期的な給油の必要性;
- 車のコストが増加します。
- 大量の偽のAdblue液体;
- 燃料品質に対する要件の増加。
- システムコンポーネントの費用のかかる修理。
ディーゼル車に組み込まれた統合尿素洗浄システムは、依然として有毒物質の排出を削減する唯一の方法です。 操作の難しさ、トラック試薬の高コスト、低品質の液体とディーゼル燃料は、多くのドライバーがシステムを無効にしてエミュレーターをインストールすることを選択することを意味します。
ただし、尿素は、癌につながる可能性のある一酸化窒素の環境への放出を防ぐ唯一のディーゼル化学物質であることを理解することが重要です。
