На старых дизельных двигателях топливный насос высокого давления подает топливо в каждый цилиндр индивидуально. На современных дизельных двигателях, как и на двигателях с системой «BLUETEC» топливо к форсункам подается от центральной топливной рампы, которая снабжается топливом при чрезвычайно высоком давлении (приблизительно до 2 000 бар).

ПЬЕЗОФОРСУНКИ

Сжигание топлива в дизельных двигателях достигается сжатием воздуха для повышения его температуры и последующим впрыском топлива. Топливо горит и расширяется, толкает поршень вниз. Традиционные форсунки используют механический или электромагнитный клапан. Современные топливные форсунки на дизельных двигателях Mercedes используют пьезокерамические элементы, чья кристаллическая структура изменяет форму при приложении электрического тока. Пьезофорсунки могут разделить цикл впрыска на пять отдельных этапов, каждый из которых специально рассчитан для улучшение эффективности сгорания. Это не только улучшает экономичность и снижает уровень выбросов, но также снижает уровень шума.

ВЫХЛОП

Система BLUETEC имеет ряд компонентов, которые «очищают» выхлоп перед тем, как выпустить его в атмосферу. Существуют два варианта системы BLUETEC: система NAC + SCR и система AdBlue.

NAC + SCR

Выхлопные газы проходят через дизельный окислительный катализатор (DOC), который уменьшает содержание монооксида углерода и несгоревших углеводородов в выхлопных газах. Далее идет катализатор абсорбции NOx, или NAC, который удаляет и улавливает оксиды азота (NOx является одним из главных элементов в загрязнении дизельного топлива). При низкой нагрузке на двигатель (низкое отношение топлива к воздуху) NOx остается, при более сложных условиях эксплуатации, когда меняется соотношение воздух-топливо, NAC подвергается процессу регенерации и выделяет аммиак в выхлопную систему. Аммиак хранится ниже по потоку в катализаторе избирательного каталитического восстановления (SCR), который использует его для дальнейшего снижения NOx. В промежутках между катализаторами NAC и SCR используется фильтр твердых частиц, который улавливает выбросы твердых частиц (сажа). По мере заполнения фильтра твердых частиц компьютер двигателя управляет процессом впрыска топлива для повышения температуры выхлопных газов, который, в свою очередь, сжигает частицы.

AdBlue

AdBlue —реагент, используемый для очистки выхлопных газов дизельных двигателей методом селективной каталитической нейтрализации. Представляет собой раствор, состоящий из 32,5 % высокоочищенной мочевины и 67,5 % деминерализованной воды. Реагент AdBlue позволяет снизить содержание оксидов азота (NOx) в выхлопе дизельных двигателей на 90 %. Жидкий реагент, находящийся в специальном баке, под давлением 4,5 — 8,5 бар через инжектор впрыскивается в поток отработавших газов. В результате воздействия горячих газов на раствор (термолиз) мочевина разлагается на аммиак (NH3) и изоциановую кислоту (HNCO). Далее изоциановая кислота в процессе гидролиза разлагается опять на аммиак и углекислый газ (CO2). Полученный таким образом аммиак используется для нейтрализации оксидов азота (NOX) методом селективной каталитической нейтрализации, в результате которой на выходе получаем углекислый газ, азот (N2) и водяной пар. Система AdBlue содержит дизельный окислительный катализатор DOC и фильтр твердых частиц в одном корпусе. В дополнение к катализатору NAC аммиак подается путем впрыскивания жидкости, называемой AdBlue, в выхлопные газы, расположенные выше катализатора SCR. Добавление AdBlue жидкости позволяет катализатору SCR уменьшить выбросы NOx до уровня, даже ниже, чем система NAC-SCR.

Реагент заливается в отдельный бак с синей крышкой. Потребление AdBlue в легковых автомобилях составляет около 5 % от потребления дизельного топлива. В грузовых автомобилях система очистки выхлопа включается на более раннем этапе и поэтому потребление AdBlue составляет около 6 %.

Система Bluetec не является революционной, однако достаточно давно и успешно применяется при укомплектовании двигателей Mercedes-Benz, а её экологичность даст фору даже двигателям с гибридными силовыми установками. Система настолько эффективна, что конструкторам не пришлось вносить каких -либо изменений в конструкцию двигателя, а минимальные изменения в составе топливной аппаратуры позволили достичь уровня выброса окислов азота, укладывающегося в нормы не только Евро 5, но и даже Евро 6.

Устройство системы Bluetec вполне простое и удачное, причём подразумевает даже не одну, а три подсистемы, которые позволяют автомобилям концернов Mersedes и Chrysler укладываться в очень жёсткие нормы токсичности. В 2002 году корпорация DaimlerChrysler начала выпуск автомобилей, оснащённых системой очистки выхлопа, которая осуществляет впрыск искусственной мочевины AdBlue в выпускной тракт двигателя. C 2005 года этими системами стали оснащаться многие серийные грузовики и автобусы, а затем технология постепенно перекочевала и на легковые автомобили. Этой системой оснащаются, например, Mercedes Benz GL и Mercedes E320 Bluetec. Работа происходит за счет введения смеси аммиака и воды, известной под названием мочевины, в выпускной тракт двигателя, где она перемешивается с выхлопными газами и попадает в специально разработанный нейтрализатор SRC. Под действием высокой температуры и компонентов катализатора, окислы азота, содержащиеся в выхлопе, перемешиваются с аммиаком и после чего распадаются на чистый азот и воду, естественно, что здесь же происходит и дожиг остальных вредных компонентов.

Однако, кроме окислов азота с составе выхлопа имеется и сажа, которая чрезвычайно вредна для здоровья человека, поскольку является катализатором роста раковых клеток в организме, однако снижение её количества в выхлопе приводит к росту выброса оксидов азота и таким образом получается замкнутый круг. Поэтому было разработано второе поколение системы Bluetec, в которой отработанные газы попадают сразу в окислительный катализатор, являющийся одновременно и противосажевым фильтром, а уже потом попадает в специальную смесительную камеру, где смешивается с компонентами AdBlue, а окончательная очистка происходит, как и в первом случае, в избирательном катализаторе SCR.

Недостатки применения мочевины, заставили конструкторов несколько изменить конструкцию Bluetec, где применение мочевины не нужно вовсе. Для этого пришлось изменить моменты и характер впрыска на, практически, всех режимах работы двигателя, а выхлопные газы подвергнуть многоступенчатой очистке. В эту системы были введены платиновый катализатор, противосажевый фильтр и два SCR- нейтрализатора, которые предназначены для окончательного удаления из состава выхлопных газов оксидов азота. На сегодняшний день, автомобили оснащённые такой системой пока что официально продаются только на территории США, где строгие калифорнийские нормы вполне соответствуют нормам Евро 5.

Все три подсистемы достаточно надёжны в эксплуатации, хотя для первых двух, является небольшим недостатком размещение ещё одного бака для мочевины, что на некоторых моделях делает проблематичной размещение запасного колеса. Расход же её относительно невысок и полного бачка хватает для пробега около 20 тысяч километров, поэтому наполнение можно приурочить к прохождению очередного технического обслуживания. А вот качество солярового топлива для этих систем является большой проблемой, поскольку высокое содержание серы сводит на нет все усилия, а каталитические нейтрализаторы ещё и «спекаются» , переставая пропускать выхлопные газы, в результате чего требуется их замена, которая весьма не дёшева. Кроме этого, первое и второе поколение могут работать только в условиях тёплого климата, поскольку раствор AdBlue замерзает при падении температуры всего до минус 11,5 С.

Конечно, разработки на этом не прекращаются, стоит заметить, что даже наличие столь хороших характеристик, не останавливает конструкторов к ещё большему снижению токсичности выхлопа, поэтому в последнее время активно ведутся работы по совмещению гибридного двигателя и многоступенчатой очистки выхлопа с использованием реагента AdBlue.

Совершенствование систем нейтрализации выхлопных газов и электрических технологий - меры необходимые для увеличения экологичности транспорта, ведь год от года нормы по токсичности выброса становятся жестче. Mercedes -Benz , в качестве решения для своих автомобилей, предложил систему BlueTec®.

Инновационная система BlueTec® без внесения серьезных изменений в конструкцию двигателя позволяет добиться соответствия нормам Евро-3. Небольшая доводка топливной аппаратуры позволяет уменьшить содержание окислов азота в выхлопе, до уровня, позволяющего мотору соответствовать нормам Евро-5 и даже Евро-6. Технически это реализуется следующим образом: корпус катализатора оснащен жаропрочной оболочкой, внутри него находятся керамические и металлические «соты», покрытые слоем химически активного катализатора, в результате реакции которого с токсичными химическими соединениями CO, CH и NOx, последние окисляются до углекислого газа СО2, азота N2 и воды Н2О. В качестве катализаторов используются: платина и палладий нейтрализующие СО (угарный газ) и СН (углеводороды), родий – NO (окислы азота).

Специфика смесеобразования в дизельном двигателе приводит к тому, что, помимо вышеуказанного набора стандартных CO CH NO выделяется большое количество сажи. Уменьшение доли сажи ведет к резкому росту содержания NO, нейтрализация NO увеличивает количество сажи в выхлопе. Таким образом, для очистки дизельного выхлопа нужна более сложная система, способная не только уменьшить содержание токсичных веществ, но и минимизировать образование сажи. Существует множество примеров более сложных и многокомпонентных экспериментальных катализаторов, разработанных ведущими автоконцернами (Toyota, Isuzu, Mitsubishi), но по своей сложности они напоминают гидролизные установки нефтеперегонного завода. Они большие, тяжелые и настолько дороги, что их применение ставит вопрос о рентабельности.

Более простым способом борьбы с сажей оказалась установка специальных фильтров, которые применяется на большинстве современных дизельных двигателей, для борьбы с сажей. Решение проблемы с выбросом NO была решена инженерами компании Mercedes, предложившими систему очистки выхлопа, позволяющую привести дизельные двигатели в соответствие со сверхжесткими экологическими нормы по всем показателям, в том числе и относительно по NO. Не все знают, но под названием BlueTec® на автомобилях Mercedes и Chrysler применяется три разных подвида системы.Mercedes-Benz начал устанавливать на свои двигатели систему впрыска в выпускной тракт искусственной высокоочищенной мочевины AdВlue (вода + аммиак). Испытания системы начались с 2002 года и уже с 2005 такой системой нейтрализации начали оснащать большинство двигателей грузовиков. Грузовой вариант Bluetec работает по следующей схеме: жидкость AdВlue – раствор искуственной мочевины (вода + аммиак), через дозатор подаётся в выпускной тракт, где смешивается с выхлопными газами.

Смесь выхлопных газов и мочевины подаётся в специальный конвертор SCR (Selective Catalytic Reduction) избирательного действия, где аммиак из AdBlue в присутствии каталитического вещества при температуре около 250–300°С реагирует с окислами азота, в результате чего NO «разлагается» на азот и воду. Расход жидкости AdBlue составляет всего 0,3 литра на 100 километров, конструктивно в большинстве грузовиков предусмотрен 60-литровый бак с AdBlue, которого хватает приблизительно на 20 тысяч километров пробега, что укладывается в сервисный интервал, таким образом емкость с мочевиной можно заправлять либо на специализированной заправке, либо в сервисном центре во время очередного планового ТО.

Однако, технология Bluetec имеет ряд ощутимых недостатков: во-первых, система крайне требовательна к качеству топлива, содержание серы в солярке должно быть минимальным, во-вторых, и это самый серьезный недостаток, раствор AdВlue замерзает уже при температуре -11°С, таким образом, экологичные дизели могут применяться только в регионах, где температура не опускается ниже -8°С.

Следующим витком развития Bluetec являлась разработка методов, позволяющих устранить эти недостатки. Инженеры Mercedes разработали систему очистки без впрыска мочевины, которая была применена на седанах и универсалах Mercedes E 320 CDI BlueTec®

При помощи электроники был изменен характер впрыска топлива на всех режимах, выхлопные газы подвергаются четырёхступенчатой очистке, без применения жидкого реагента:в систему включен платиновый каталитический нейтрализатор, противосажевый фильтра и два SCR-катализатора, которые разлагают азотистые соединения. Автомобили с четырёхступенчатой системой поставляются исключительно в США.

В перспективе BlueTec® нет сомнения. Однако, пока лидером по выпуску таких машин является только Mercedes-Benz.

В грузовых дизелях большого объема с технологией BlueTec® на данный момент реагент AdBlue является незаменимой расходной частью.

Инженеры Mercedes не останавливают работ по усовершенствованию технологии и устранению недостатков.

Для соответствия требованиям экологических норм Евро 5, автопроизводители стали оснащать автомобили системами нейтрализации отработанных газов (ОГ) - SCR (selective catalytic reduction ), использующие в своём основе жидкости AdBlue (более известна как "мочевина"). Инженеры марки Mercedes-Benz систему назвали Bluetec

Принцип работы

В общем случае система SCR (мочевина) состоит из следующих компонентов:

• бачок залива жидкости AdBlue с системой нагревательных элементов
• форсунка впрыска жидкости AdBlue и смеситель этой жидкости в потоке ОГ
• восстановительные катализаторы (ВК)
• датчики NOx для контроля окислов азота в ОГ

Форсунка для реагента (жидкости AdBlue) управляется электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя и определенным количеством распыляет реагент (мочевину) в выхлопной трубе. Впрыскиваемый реагент вместе потоком ОГ проходит через смеситель и равномерно перемешивается с потоком ОГ. Этот смешанный поток ОГ и реагента, проходя путь от смесителя до ВК проходит реакцию гидролиза - реагент разлагается на аммиак (NH3) и двуокись углерода (CO2). Поступив В ВК аммиак (NH3) вступает в реакцию с окислами азота (NOx), в результате которой образуется азот (N2) и вода (H2O). Эффективность системы SCR контролируется датчиком NOx

В случае, если датчиком NOx будет зарегистрировано превышение допустимого уровня выброса окислов азота, ЭБУ выполнит некоторые управляющие действия (для разных автомобилей могут отличаться):

• выдаст на приборной панели индикацию неисправности двигателя ("check engine")
• запишет код ошибки в память
• ограничит мощность двигателя, отключив турбину и установив отсечку по оборотам коленвала

Решение проблемы - Что такое bluetec у мерседеса

Наша компания предлагает услугу по программному отключению системы нейтрализации ОГ на основе AdBlue. Отключение состоит из двух этапов:

• физическое отключение систем на автомобиле
• программное отключение в ЭБУ. На этом этапе будут отключены все управляющие действия, связанные с SCR

Стоит обратить внимание, что данные системы являются достаточно сложными в управлении. Что такое bluetec у мерседеса. Он стали обязательной частью двигателей совсем недавно и производители постоянно дорабатывают программы их управления. В связи с этим, на сегодняшний день не существует одного "лекарства" и иногда требует индивидуального подхода к конкретному автомобилю. Таким образом, доработка программы может происходить в несколько этапов и потребовать проведениях дополнительных работ и, соответственно, приезда клиента. Мы рекомендуем в данный период не планировать дальние поездки на автомобиле

Характеристики

Adblue

Что такое bluetec у мерседеса