Селективный каталитический вос­становительный нейтрализатор (SCR)

Данная подсистема предназначена для снижения токсич­ных оксидов азота NOx (NO, NO2) в выхлопных газах На­личие этой подсистемы исключает необходимость исполь­зования EGR для достижение норм Евро-4, а применение ее совместно с другими системами снижения токсичности, позволяет достичь норм Евро-5 и Евро-6. Как видно из графика, при использовании этой подсистемы, двигатель работает на режимах, оптимизированных на снижение твердых частиц в выхлопных газах (ТЧ-оптимизированное сгорание), а повышение в этом случае содержания NOx в отработавших газах решается подсистемой SCR. Принцип работы системы SCR заключается в обработке отрабо­тавших газов (ОГ) водным раствором мочевины в восстановительном каталитическом нейтрализаторе. Содержа­щиеся в отработавших газах оксиды азота NOx (NO, NO2) после химической реакции с восстановителем AdBlue в катализаторе превращаются в азот N2 и воду H2O.

Основные элементы СУД двигателя Cummins ISF3.8рис. 8

Принципиальная схема системы SCR.

Жидкость системы снижения токсичности (мочевина) Используемый водный раствор мочевины, известен под торговой маркой AdBlue Реагент AdBlue, производится по особой технологии из мочевины высокой степени очистки и деминерализованной воды. Доля мочевины в AdBlue со­ставляет 32,5%. При такой концентрации реагент имеет наиболее низкую точку замерзания, равную -11°С. Любое отклонение от дачной концентрации ведет к повышению температуры замерзания. Подогрев системы подачи мо­чевины может быть осуществлен как самостоятельными нагревательными элементами, так и от системы охлажде­ния транспортного средства (в этом случае используется клапан подогрева бака). Среднее потребление реагента варьируется в зависимости от модели двигателя и в сред­нем должно составлять около 4% от потребления дизель­ного топлива для двигателей, удовлетворяющим требова­ниям Евро-4. Срок хранения реагента - 1 год.

Основные элементы СУД двигателя Cummins ISF3.8рис. 9

Меры предосторожности

Реагент не пожароопасен и классифицируется как безо­пасный согласно директиве EC 67/548/EEC. Попадание вещества в организм в незначительных количествах не представляет опасности. Если AdBlue попал в органы пи­щеварения. Необходимо прополоскать ротовую полость и запить большим количеством воды. Если чувство недомо­гания и дискомфорт не проходят, следует обратиться к врачу. При длительном контакте или погружении частей тепа в резервуар с веществом возможен ожог кожных покровов. При возможности контакта с веществом следует пользоваться латексными перчатками. Несмотря на то, что продукт не классифицирован как раздражающее хи­мическое вещество, непосредственное попадание в глаза может вызвать непродолжительный дискомфорт, характе­ризующийся слезотечением или конъюнктивальным по­краснением. В случае непосредственного попадания рас­твора в глаза, их следует незамедлительно промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Следу­ет тщательно ликвидировать разливы реагента в целях предупреждения травматизма, так как поверхность разлива становится скользкой.

Следует избегать попадания жидкости на детали автомобиля. Если это произошло, жидкость не­обходимо смыть водой и убрать остатки с поверхности кузова. Если AdBlue высохнет и кристаллизируется на поверхности, это вызовет коррозию.

При высоких температурах (примерно 70 - 80°С) AdBlue распадается, что приводит к образованию аммиака и воз­можному появлению неприятного запаха. Загрязнение по­сторонними веществами и бактериями может сделать AdBlue непригодным для применения. Вытекшая и кри­сталлизовавшаяся мочевина оставляет белые пятна, которые можно отчистить с помощью воды и щётки (по воз­можности немедленно). AdBlue обладает высокой способ­ностью к просачиванию, поэтому следует защищать электрические узлы и разъёмы от попадания AdBlue. Приме­нять только соответствующий разрешённому стандарту производителя AdBlue в оригинальной упаковке. Для ис­ключения загрязнений запрещается повторно применять слитый из системы AdBlue.

Применение в системе нейтрализации воды, водного раствора обычной мочевины и других жидкостей, отличных от реагента AdBlue не допускается, так как это может привести к выходу из строя системы ней­трализации. При работе с AdBlue соблюдайте установ­ленные правила. Практика показывает, что именно раз­личные загрязнения самой жидкости являются самой распространенной причиной выхода из строя систем SCR. жидкость очень чувствительна к материалам, с которыми контактирует, в первую очередь, металлы: цинк, алюминий, медь, чугун и латунь. При контакте с этими металлами образуются соли, которые при попа­дании в катализатор могут вывести его из строя.

Катализатор

После подачи мочевины в катализатор на гидролизном участке, мочевина распадается на аммиак NH3 и углекис­лый газ CO2. В восстановительном катализаторе аммиак NH3 реагирует с оксидами азота NOx, образуя молекуляр­ный азот N2 и воду Н2О.

Для нормальной работы катализатора необходимо чтобы он был нагрет до температуры не менее 200°С. Для кон­троля температуры катализатора и температуры ОГ при­меняются датчики температуры ОГ на входе и на выходе из нейтрализатора. Для контроля эффективности работы катализатора применяется датчик концентрации оксидов азота на выходе из нейтрализатора.

Система впрыска мочевины

Подача мочевины в выпускную систему осуществляется блоком дозирования реагента (мочевины), имеющем в своем составе насос, элементы дозирования и фильтра­ции. Для равномерного распределения мочевины в потоке ОГ применяется микшер.

В баке мочевины установлен датчик уровня со встроенным датчиком температуры.

Внимание!

Эксплуатация автомобиля без реагента AdBlue приводит к нарушению температурного режима работы и выходу системы нейтрализации из строя.

Впрыск мочевины начинается при достижении катализатором рабочей температуры, при условии, что при низкой температуре окружающей среды обеспечивается достаточное количество жидкой мочевины.

Впрыск мочевины прерывается при малом объёме потока ОГ (холостой ход) и при слишком низкой температуре ОГ.

Недостатки SCR

Наличие данной системы на автомобиле обязывает водителя поддерживать уровень мочевины в баке, поскольку эксплуатация автомобиля с пустым баком запрещена, а инфраструктура продажи еще мало развита. Также накладываются определенные требования к качеству используемых топлива и смазочных материалов.

Настраиваемые функции

Комплектация системы управления двигателем дополнительными функциями зависит от комплектации автомобиля. Эти функции программируются диагностическим оборудованием. Ниже описаны некоторые дополнительные функции:

- Система поддержания постоянной скорости (круиз-контроль). Эта функция может быть активирована даже на автомобилях, изначально не оборудованных ею. Для этого устанавливаются соответствующие кнопки управления этой системой, и меняется программа блока управления.

- Ограничение скорости. Эта функция может, запрограммирована на заводе-изготовителе на автомобилях, предназначенных для перевозки детей. Отключение этой функции, в случае если назначение автомобиля изменилось, также возможно посредством замены программы управления.

- Повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу. Эта функция может быть активирована на автомобилях, укомплектованных системой поддержания скорости. Для этого меняется программа блока управления, после чего установка частоты вращения двигателя на неподвижном автомобиле осуществляется кнопками круиз-контроля, моторный тормоз (если оборудован).

- Функции необходимые для работы системы отбора мощности: управление двигателем при постоянной частоте вращения, удаленный акселератор.

- Некоторые защитные функции, необходимые для работы двигателя и других систем: фиксация максимальных оборотов двигателя, мониторинг зарядки аккумулятора, иммобилайзер, периодичность обслуживания, ограничение крутящего момента (защита передачи), переключения на более низкую передачу.