Новые дизельные двигатели: почему им мочевины?

Этoт мaтeриaл нaчaл исслeдoвaниe Peugeot 508, a прeврaтился в бoльшую всeoxвaтывaющую стaтью.

Экo-кoктeйль: дизeль + мoчeвинa

NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H20

Кaк устрoeны эти двигaтeли и чтo тaкoe SCR-кaтaлизaтoрoм? Кaкиe плюсы пoкупaтeль пoлучит в кoнeчнoм итoгe? И скoлькo стoит минусы? Oтвeты нa эти и другиe вoпрoсы.

Дизeль с мoчeвинoй: Peugeot, Citroen, ктo слeдующий?

Нo, в кoнцe кoнцoв, eсть и тeкущиe рaсxoды, в пeрвую oчeрeдь – этo цeнa «мoчeвиннoгo дизeль». Рaссмoтрим, Нaпримeр, Citroen C4, т. k. для этoй мoдeли сeгoдня прeдлaгaются и oбычный дизeль HDi и нoвый мoтoр BlueHDi. Рaзницa в ТOМ, для двуx вeлoсипeдoв нe тoлькo в нeoбxoдимoсти зaпoлнить xимичeскoй мoчeвины, нo и в трeбoвaнии зaмeны тoпливный фильтр кaждыe 20 тыс. км для двигaтeля BlueHDi прoтив зaмeны фильтрa рaз в 40 тыс. км для двигaтeля HDi. В рeзультaтe кaждaя ВEЩЬ, при нeoбxoдимoсти дoливaть жидкoсть AdBlue и дoпoлнитeльнo мeнять тoпливный фильтр стoит примeрнo в двa рaзa дoрoжe oбычнoгo – 4,8 тыс. дoллaрoв прoтив 2,25 тыс. грн. Eсли учитывaть, чтo нa 40 тысяч, гдe двa двигaтeля нeoбxoдимo заменить топливный фильтр, то мы сможем примерно вычислить стоимость только в химической мочевина: 4,8 тысяч долларов против 3,45 тыс. долларов, а разница была около 1,3 тыс. евро – это стоимость одной мочевины.

Хотим мы того или нет, но «мочевинные дизельных двигателей» приходят в средние классы, современные автомобили направлениям. И, может быть, альтернативой им могут предложить только современные малообъемные бензиновые турбо-двигатели, которые обеспечивают высокую мощность и значительно уменьшенные аппетиты к топливу. Лучшие примеры – двигатели TSI VW и PureTech Turbo от ПСА – две автомобильные группы, которые недавно делали огромную ставку на дизельные двигатели. Это «циклическая шутка» истории моторостроения.

В результате, это может говорить о том, что мочевина позволяет сделать дизельный мотоцикл-это больше, чем 7-10% одновременно с аналогичной экономии топлива (около 10%).

В то же время, если отказ этого узла придется заплатить немалую цену, т. k. оба компонента – SCR-катализатором и DPF-фильтр – дороги сами по себе. Например, для Peugeot 508 SCR-катализатора в блок с DPF-фильтром на сумму 38 тысяч гривен (около $1,5 тыс.); вторая основная деталь системы – бак для мочевины – стоит 30 тысяч гривен ($ 1,2 тыс.).

Когда мы говорим о дизелях Группа PSA – тогда мы говорим об общей ситуации и тенденций на рынке в целом. Потому что эти велосипеды отлично известны на рынке, они имеют хорошие рекомендации, а потому, что они встречались или встречаются под капотами автомобилей многих других марок: Ford, Volvo, FIAT, Mazda, Mini.

Считается, что оксиды азота NOx могут привести к повреждению слизистой оболочки дыхательных путей человека, вызвать рак, виновны в смогах и кислотных дождей. Словом, оксидов азота, превратились в «новую цель». С учетом того, что в 2000-е годы особую популярность в Европе ввели дизельных двигателей – проблема рисковала стать массовой.

Потому что суть вопроса – новые дизельные двигатели, которые работают с добавлением мочевины в специальный SCR-катализатором выхлопных газов.

Так что, во-первых, мы имеем повышение мощности 7-10% от компиляции, дизельных двигателей без мочевины. Во-вторых – мы получаем снижение расхода топлива. Например, паспорт, Peugeot 508 с тем же 163-сильный двигатель потреблять в городе 7,6 литров топлива на 100 км пути; на трассе – 4,6 л; в загородном режиме – 5,7 л. С обновленным и более мощным мотором BlueHDi расход топлива не увеличивается, а уменьшается: в городе – 5,2 л; на трассе – 3,8 л; расход – 4,3 л (паспорт).

CH4N2O + H20 → 2NH3+CO2

Французы используют SCR-катализатора в блок DPF-фильтр, справедливо полагая, что горячие выхлопные газы лучше справиться и ясно в одном месте. Кстати, в 1999-2000 годах Группа PSA одной из первых среди производителей автомобилей выполнил DPF-фильтр (торговое название «FAP-фильтр»): как раз под нормы «Евро 3″, для борьбы с сажей. Это еще одна иллюстрация того, что ПСА является одним из лидеров на дизельное топливо в сша автомобиль – в Европе, и в Украине. И вот теперь две технологии – DPF и SCR – объединены в один узел.

»
«


Однако, чтобы реализовать эту реакцию в реальность нужно место для нее – это дополнительный SCR-катализатор, который устанавливается в выхлопной системе автомобиля. Кроме того, химической мочевины нужно где-то взять его, она должна брать с собой. А это значит, что требуется емкость для мочи, которая обычно устанавливается в задней части автомобиля: около бензобака или на днище багажного отсека. Плюс небольшие уточнения: различные датчики, другая программа управления двигателя, контрольные лампы на приборной панели, нп.

 

Двигатель BlueHDi 120 – это 1,6-литровый 4-цилиндровый турбодизель с максимальной мощностью 120 л. с. и крутящий момент-300 Нм у предшественника e–HDi 110 до 115 — 110 до 115 л. с. и до 270 Нм. Мотор BlueHDi 180 – это 2-литровый 4-цилиндровый турбодизель на 180 л. с. и 400 Нм; при своего предшественника HDi 160 – 163 л. с. и 340 Нм. Увеличение мощности и момента – около 7-10%

Все началось в 1988 году, с принятием первых норм токсичности серии «Euro» (ради справедливости заметим, что в это время уже действовали некоторые предписания и правила в США и Европе для контроля уровня выхлопных газов). Норма токсичности «Euro» постоянно пересматривались и становилось все более «зеленым» с точки зрения количества загрязняющих веществ в выхлопе, и все более и более сложными, дорогими для реализации производителей автомобилей. Самые последние и самые строгие нормы токсичности, превратились в «Евро-5″ и «Евро 6″, которые являются одновременно до сентября 2009-го года, а «Евро-6″ начал действовать только в сентябре 2014-го года, со сроком исполнения 1 год, т.это. до сентября 2015 года. Главное изменение на «Евро-5″ и «Евро-6″, кроме того, снижения других вредных веществ в выхлопных газах, состоит в контроле количества оксида азота nox.

Кстати, а вот «другая программа управления двигателем» – совсем не пустяк. В конце концов, если раньше надо было настроить велосипед с учетом уровня выбросов серы, оксидов азота, теперь здесь будут SCR-катализатора. А это значит – сконцентрировать усилия дизайнеров, чтобы достичь оптимального баланса в экономии топлива и большую мощность. Например, двигатели BlueHDi стали более мощными, чем на 7-10% относительно сопоставимых предшественников серии HDi.

Детали дорогие, но если вы не хотите, чтобы быть сильным в результате дорожно-транспортного происшествия и не ударятся сковороде за тачки разбитые дороги или грунтовки, а затем их стоимость, владелец автомобиля вряд ли узнает еще во время введения Евро-5 срок эксплуатации частей выхлопной системы рассчитывался на пробег минимум 160 тысяч километров.

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

Еще один «дизельный гигант» – Группы VW, которая редко дает свои двигатели «в сторону», но и список собственных брендов, более чем достаточно: VW, Audi, SKODA, SEAT. И, наконец, не забудьте вспомнить и с дизельным двигателем Mercedes. И все эти бренды «мочевинные дизельных двигателей» уже представлены в Украине, или появится совсем скоро!

Интересно, что при установке только SCR-катализатора не сделал. Так, 1,6-литровый турбодизель (семьи dv6), выпускается еще с 2004 года и впервые был представлен в 16-клапанной ГБЦ (для самых мощных версий). Однако в 2011-м году на мотор изменилась: — снижение степени сжатия (от 17,5 до 16), а на 16-клапанной ГБЦ всех версий двигателя в настоящее время находится 8-клапанная «корона». Таким же образом и с 2-литровым дизелем (семья DW10): она идет много лет, и во время доработок получил новую цилиндропоршневую группу и головки блока цилиндров, турбины, системы впуска и выпуска, ГР.

Почти идеальные условия: Бориспольская трасса, круиз-контроль на 90 км/ч, почти нет ветра, температура около +15 градусов. Результат – 3,3 л/100 км. Это важно, так как несколько лет назад и путешествовал в Citroen C4 e-HDi с 6-ст. РКПП, и в подобных условиях не может выжать из него результат лучше 3,6-3,7 л/100 км. Экономии на 0,3-0,4 л/100 км – около 10% – подтверждаю из личного опыта. В целом на каждый автомобиль проехал 500-700 км в различных условиях. В результате Peugeot написан выше, в результате Citroen: трасса – 3,3-3,5 л/100 км; город – около 5 л/100 км

Отчасти высокая стоимость подобных систем для очистки выхлопных газов, и стала причиной скандала VW, о которых мы писали ранее.

Это видео из 2013-го года – уже тогда существовали технологии очистки выхлопных газов с помощью SCR-катализатора. Которая, кстати, еще раньше появилась в мире грузовых автомобилей: там «мочевинные дизельных двигателей» дебютировал у некоторых производителей еще во время введения норм токсичности «Евро-5″

Конечно, цифры выглядят фантастическими, лично я, в режиме реального теста, вы не можете их получить, может быть, этот расход может показать только в идеальных «тепличных» условиях. Однако все же в реальности автомобили оказались очень низкий расход топлива: в городе Peugeot 508 потребляют около 6-7 л/100 км, на трассе укладывался около 4 л/100 км. за счет Citroen C4 есть следующее наблюдение…

А что будет, если мочевина закончится? Сначала на приборной панели зажгутся лампы или надписи с предупреждениями, еще до конца мочевины, с запасом по пробегу около 2-2,5 тысячи км. Потом будет еще одно предупреждение, уже на границе пробегах, когда мочевина осталось совсем немного. Но если владелец игнорировал и эти предупреждения – то двигатель или двигатель переходит в аварийный режим (обрезка мощность, обороты, грязный выхлоп), или мотор невозможно завести вообще!

В этом году в Украине может начать продажу «мочевинных дизельных двигателей для ряда моделей VW, SKODA, SEAT Leon; представители PSA уже огласили цены на Peugeot 308 с дизелем BlueHDi. Компания Ford на днях объявил новый дизельный мотор 2.0 EcoBlue, который изначально был разработан под нормы Евро 6″ и использование мочевины: во-первых – для коммерческих авто, микроавтобусов, минивэнов, затем – легкие модели.

А вот теперь о минусах и пресловутая «цена вопроса». Теперь уже трудно вычислить, в чем разница между обычным дизелем HDi и BlueHDi, т. k. мотор BlueHDi в Украине, как правило, идет в паре с автоматической коробкой передач и в средних и дорогих комплектациях автомобиля, по сравнению с версией «HDi + МКПП» неправильно. Тем не менее можно оценить стоимость конкретных запасных частей для этих двигателей.

 

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

Короче говоря, «против» достаточно, они были незначительными, но все еще «в копейку».

На самом деле мы получаем аммиак NH3 и диоксид углерода CO2. Последний уже просто улетучивается в выхлопную трубу, а вот первый – аммиак входит в дальнейшие химические реакции. Уже с оксидами азота:

Первый «мочевинные дизельных двигателей» в Украине стал предлагать Mercedes: двигателей серии BlueTEC встречались или встречаются-класса, проходимость GL и GLE (в прошлом ML). Правила эксплуатации, схожи: азс «от ТО до 15-20 тысяч км, примерно 20 литров мочевины, «цена вопроса» (зарядка мочевины), около 1,3 тыс. грн. Каких-либо проблем, пока не заметил, но в конце концов и автомобилей, сейчас только в паре-трех лет. Но если Mercedes – это «премиум», где не слишком считают расходы на ЭТО и могут ездить на фирменный сервис на много лет, то в случае с PSA – это первый приход «мочевинных дизельных двигателей» в массовый класс. Первый, но не последний…

Несмотря на то, что сторонние поставщики могут найти химическая мочевины и дешевле. Например, смотрим на предложения горячей линии: средняя цена 30-35 евро за 1 л, как правило, нужно покупать 20 л. Кстати, почему в 20 литров? Потому что бак для мочевины рассчитывается так, что резерв из жидкости хватает на 15-20 тыс. км пробег. При средней потере жидкости около 1 л на 1000 км-это необходимый и подходящий резервуар – например, в тестовых автомобиля, установлен топливный бак объемом 17 литров. Расход химических мочевины только косвенно связана с объемом двигателя, она больше зависит от расхода топлива и количества выхлопных газов, которые необходимо преобразовать. Но общее правило неизменно: 1 л на 1000 км пробега, бак около 15-20 л для очистки «от А до тех пор».

Точки для заправки мочевины – или в крышке лючка для заправки, или в багажнике автомобиля, в скрытые полости. Последнее решение кажется странным? Но возможности перепутать заправки на двери отсутствует полностью, то и дело там нужно больше, чем один раз в год. Контроль уровня жидкости прост: достаточно только одного нажатия на кнопку – и получаем всю необходимую информацию на дисплей БК. В случае необходимости заливки химических мочевины сообщение будет опубликовано автоматически.

Недостатки мочевины и цена вопроса

Тогда оксидов азота решили превращаются в безвредный азот (N2) и воду (Н20). Но как это сделать? С помощью химических мочевины CH4N2O и ряд эффектов. Так что, изначально, при добавлении воды разлагается сама химической мочевины:

 

Плюсы мочевины для автолюбителя

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.