შარდოვანას გამოყენება დიზელის ძრავში
ინფორმაციის
თანამედროვე გარემოსდაცვითი რეგულაციები ადგენს მკაცრ შეზღუდვებს დიზელის ძრავის გამონაბოლქვი აირებში დამაბინძურებლების ემისიის მნიშვნელობებზე. ეს აიძულებს ინჟინრებს მოძებნონ ახალი გადაწყვეტილებები სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად. ერთ-ერთი მათგანი იყო დიზელის საწვავისთვის შარდოვანას გამოყენება SCR (Selective Catalytic Reduction) გამონაბოლქვის შემდგომი დამუშავების სისტემაში. Daimler ძრავებს, რომლებიც იყენებენ ამ ტექნოლოგიას, ეწოდება Bluetec.
რა არის SCR სისტემა
ევრო 6 გარემოსდაცვითი პროტოკოლი 28 წლიდან ძალაშია ევროკავშირის 2015 ქვეყანაში. ახალი სტანდარტის მიხედვით, დიზელის მანქანების მწარმოებლები ექვემდებარებიან მკაცრ მოთხოვნებს, რადგან დიზელის ძრავები უზარმაზარ ზიანს აყენებენ გარემოს და ადამიანის ჯანმრთელობას ატმოსფეროში ჭვარტლისა და აზოტის ოქსიდების გამოყოფით.
მიუხედავად იმისა, რომ სამმხრივი კატალიზატორის გამოყენება საკმარისია ბენზინის ძრავის გამონაბოლქვი აირების გასაწმენდად, დიზელის ძრავისთვის საჭიროა უფრო დახვეწილი მოწყობილობა გამონაბოლქვი აირებში ტოქსიკური ნაერთების გასანეიტრალებლად. დიზელის ძრავის გამონაბოლქვი აირებიდან CO (ნახშირბადის მონოქსიდი), CH (ნახშირწყალბადები) და ჭვარტლის ნაწილაკების გაწმენდის ეფექტურობა იზრდება წვის მაღალ ტემპერატურაზე, ხოლო NOx, პირიქით, მცირდება. ამ პრობლემის გადაწყვეტა იყო SCR კატალიზატორის გამონაბოლქვი სისტემაში შეყვანა, რომელიც იყენებს დიზელის შარდოვანას, როგორც აზოტის ოქსიდის (NOx) ტოქსიკური ნაერთების დაშლის საფუძველს.
მავნე გამონაბოლქვის შემცირების მიზნით ინჟინერებმა დიზელის გამწმენდი სპეციალური სისტემა - Bluetec შეიმუშავეს. კომპლექსი შედგება სამი სრული სისტემისგან, რომელთაგან თითოეული ფილტრავს ტოქსიკურ ნაერთებს და არღვევს მავნე ქიმიურ ნაერთებს:
- კატალიზატორი - ანეიტრალებს CO და CH.
- ნაწილაკების ფილტრი - იჭერს ჭვარტლის ნაწილაკებს.
- SCR კატალიზატორი - ამცირებს NOx-ის გამოყოფას შარდოვანასთან ერთად.
პირველი დასუფთავების სისტემა გამოიყენეს Mercedes-Benz-ის სატვირთო მანქანებსა და მანქანებზე. დღეს ბევრი მწარმოებელი აქცევს თავის მანქანებს ახალ დასუფთავების სისტემაში და იყენებს შარდოვანას დიზელის ძრავებში მკაცრი გარემოსდაცვითი კონტროლის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.
ტექნიკური შარდოვანა AdBlue
ძუძუმწოვრების მეტაბოლიზმის საბოლოო პროდუქტი, შარდოვანა, ცნობილია მე-XNUMX საუკუნიდან. ნახშირმჟავას დიომიდი სინთეზირებულია არაორგანული ნაერთებისგან და ფართოდ გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში. საავტომობილო ინდუსტრიაში, Adblue ტექნიკური სითხის ხსნარი, როგორც აქტიური აგენტი აზოტის ოქსიდებისგან ტოქსიკური გამონაბოლქვი აირების გასაწმენდად.
Adblue არის 40% შარდოვანა და 60% გამოხდილი წყალი. შემადგენლობა შეჰყავთ SCR სისტემაში საქშენთან, რომლის მეშვეობითაც გადის გამონაბოლქვი აირები. ხდება დაშლის რეაქცია, რომლის დროსაც აზოტის ოქსიდი იშლება უვნებელ აზოტად და წყლის მოლეკულებად.
ტექნიკური შარდოვანა დიზელისთვის - Adblue-ს არაფერი აქვს საერთო შარდოვანასთან, რომელიც გამოიყენება აგროინდუსტრიულ სექტორში და ფარმაკოლოგიაში.
Edblue დიზელის ძრავში
თხევადი გამონაბოლქვის შემდგომი დამუშავების სისტემა, ან SCR გადამყვანი, არის დახურული სისტემა, რომლის მეშვეობითაც დიზელის ჭვარტლისგან თავისუფალი გამონაბოლქვი მიედინება. Adblue სითხე შეედინება ავზში და შეჰყავთ გამონაბოლქვი მილში გაზომილი დოზით კონვერტორში შესვლამდე.
შერეული გაზი შედის SCR ნეიტრალიზაციის განყოფილებაში, სადაც ხდება ქიმიური რეაქცია შარდოვანაში ამიაკის ხარჯზე აზოტის ოქსიდის დაშლის მიზნით. აზოტის ოქსიდთან ერთად, ამიაკის მოლეკულები არღვევს მას კომპონენტებად, რომლებიც უვნებელია ადამიანებისთვის და გარემოსთვის.
სრული გაწმენდის ციკლის შემდეგ, დამაბინძურებლების მინიმალური რაოდენობა გამოიყოფა ატმოსფეროში, ემისიის პარამეტრი შეესაბამება ევრო-5 და ევრო-6 პროტოკოლებს.
დიზელის გამონაბოლქვი გამწმენდი სისტემის მუშაობის პრინციპი
სრული დიზელის ძრავის შემდგომი დამუშავების სისტემა შედგება კატალიზატორის, ნაწილაკების ფილტრისა და SCR სისტემისგან. დასუფთავების მოქმედების პრინციპი ეტაპობრივად:
- გამონაბოლქვი აირები შედის კატალიზატორში და ნაწილაკების ფილტრში. ჭვარტლი იფილტრება, საწვავის ნაწილაკები იწვება, ნახშირბადის მონოქსიდი და ნახშირწყალბადები ამოღებულია.
- ინჟექტორი გამოიყენება AdBlue-ის გარკვეული რაოდენობის შესაყვანად დიზელის ნაწილაკების ფილტრსა და SCR კატალიზატორს შორის კავშირში. შარდოვანას მოლეკულები იშლება ამიაკისა და იზოციანის მჟავად.
- ამიაკი აერთიანებს აზოტის ოქსიდს, გამოყენებული დიზელის საწვავის ყველაზე მავნე კომპონენტს. მოლეკულები იყოფა, რაც იწვევს წყლისა და აზოტის წარმოქმნას. უვნებელი გამონაბოლქვი აირები გამოიყოფა ატმოსფეროში.
დიზელის შარდოვანას შემადგენლობა
დიზელის ძრავის სითხის აშკარა სიმარტივის მიუხედავად, შეუძლებელია შარდოვანას დამოუკიდებლად მომზადება ორგანული სასუქის გამოყენებით. შარდოვანას მოლეკულის (NH2) 2CO ფორმულა ფიზიკურად არის უსუნო თეთრი კრისტალი, ხსნადი წყალში და პოლარულ გამხსნელებში (თხევადი ამიაკი, მეთანოლი, ქლოროფორმი და ა.შ.).
ევროპული ბაზრისთვის, სითხე იწარმოება VDA-ს (გერმანიის საავტომობილო ინდუსტრიის ასოციაციის) ზედამხედველობით, რომელიც გასცემს ლიცენზიებს მწარმოებელ კომპანიებს, რომელთაგან ზოგიერთი აწვდის სითხეს შიდა ბაზრისთვის.
რუსეთში AdBlue ბრენდის ქვეშ გაყალბება 50%-ზე მეტია. ასე რომ, რუსული წარმოების დიზელის ძრავისთვის შარდოვანას ყიდვისას უნდა იხელმძღვანელოთ მარკირებით "ISO 22241-2-2009 შესაბამისობა".
დადებითი და Cons
შარდოვანას გამოყენების უპირატესობები აშკარაა - მხოლოდ ამ რეაგენტით SCR დიზელის ძრავის გამონაბოლქვი აირების გამწმენდი სისტემა სრულად ფუნქციონირებს და აკმაყოფილებს ევრო 6 სტანდარტის მოთხოვნებს.
გარემოს დაცვის გარდა, შარდოვანას გაწმენდის სარგებელი მოიცავს შემდეგ პუნქტებს:
- მისი მოხმარება მანქანებისთვის არის მხოლოდ 100 გ 1000 კილომეტრზე;
- SCR სისტემა ინტეგრირებულია თანამედროვე დიზელის მანქანებში;
- ზოგიერთ ქვეყანაში სატრანსპორტო საშუალების გამოყენებაზე გადასახადი მცირდება შარდოვანას გამწმენდი სისტემის დამონტაჟების შემთხვევაში და არ არსებობს ჯარიმის რისკი.
სამწუხაროდ, სისტემას ასევე აქვს უარყოფითი მხარეები:
- შარდოვანას გაყინვის წერტილი არის დაახლოებით -11 °C;
- რეგულარული საწვავის შევსების საჭიროება;
- იზრდება მანქანის ღირებულება;
- დიდი რაოდენობით ყალბი Adblue სითხე;
- გაზრდილი მოთხოვნები საწვავის ხარისხზე;
- სისტემის კომპონენტების ძვირადღირებული რემონტი.
დიზელის მანქანებში ჩაშენებული შარდოვანას გამწმენდი ინტეგრირებული სისტემა რჩება ტოქსიკური გამონაბოლქვის შემცირების ერთადერთ გზად. ექსპლუატაციის სირთულეები, სატვირთო მანქანების რეაგენტების მაღალი ღირებულება, უხარისხო სითხე და დიზელის საწვავი ნიშნავს, რომ ბევრი მძღოლი ამჯობინებს სისტემის გამორთვას და ემულატორების დაყენებას.
თუმცა, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ შარდოვანა რჩება ერთადერთ დიზელის ქიმიკატად, რომელიც ხელს უშლის აზოტის ოქსიდის გამოყოფას გარემოში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კიბო.
