Osa 1
Elektronisen polttoaineen ruiskutuksen ilmaantumisen jälkeen epäpuhtauspäästöjä säätelevistä laeista on tullut yhä tiukempia. Vuonna 2012 autoteollisuuden täytyi sopeutua saastepäästöjen vähentämistä koskeviin sääntöihin, jotka tunnetaan nimellä "Euro 5", jota Brasiliassa edustaa PROCONVE P7, joka tarkoittaa moottoriajoneuvojen Air Pollution Control Program -ohjelmaa. Raskaissa dieselajoneuvoissa, kuten kuorma-autoissa ja linja-autoissa, standardin vaatimusten mukaisesti toteutettu järjestelmä oli SCR (Selective Catalytic Reduction), eli Selective Catalytic Reduction.
Tämän järjestelmän tavoitteena on vähentää muiden epäpuhtauksien lisäksi hiukkaspäästöjä, ja yksi ympäristön suurimmista vihollisista - NOx (typpioksidi). SCR-järjestelmän toiminta osoittautui jopa 80 % tehokkaammaksi kuin edellinen Euro 3 -järjestelmä saasteiden, erityisesti hiukkasten (PM) ja NOx:n vähentämisessä.
Jälkikäsittelyjärjestelmän kehitys on tuonut mukanaan komponenttien määrän lisääntymisen, mikä johtaa aina enemmän huoltoon ja osien vaihtoon. Lisäksi SCR:n suuri ero on kemiallisen reagenssin ARLA 32 käyttö, joka ruiskutetaan kontrolloidusti pakokaasuihin ja jota on täytettävä tietyllä taajuudella. Ja vielä yksi ominaisuus, joka ei miellytä kuljettajia, on se, että jos elektroniset yksiköt vastaanottavat signaaleja, jotka osoittavat, että polttoaineen palamista ei käsitellä, ajoneuvo siirtyy hätätilanteeseen ja menettää tehonsa. Nämä tekijät ovat saaneet monet kuorma-autojen omistajat ryhtymään toimiin järjestelmän poistamiseksi käytöstä.
SCR-järjestelmän poistaminen käytöstä on kuitenkin tunnusomaista ympäristörikokselle, ja jatkuvat tarkastukset ja erittäin korkeat sakot saavat monet kuljettajat jättämään säännönvastaisuuden ja korjaamaan järjestelmän täydelliseen toimintaan. Siksi on tarpeen tietää, miten SCR toimii ja tietää tärkeimmät testit, jotka voidaan tehdä asiakkaasi ja ympäristön turvallisuuden takaamiseksi!
Mikä on ARLA 32?
ARLA 32 on kemiallinen reagenssi, joka ruiskutetaan valvotulla tavalla pakokaasuvirtaan ajoneuvon katalysaattorin sisällä. Lyhenne "ARLA" tarkoittaa Automotive Liquid NOx Reducing Agent. Reagenssin koostumus on 32,5 % ureaa demineralisoidun veden liuoksessa, mistä syntyy nimi "ARLA 32" urean prosenttiosuuden vuoksi. Reagenssi on myrkytön, hajuton ja syttymätön.
Pakokaasuvirtaan ruiskutettu pieni määrä urealiuosta yhdistettynä katalyytin korkeaan lämpötilaan palamisen seurauksena muuttuu ammoniakiksi (NH3). SCR-katalyytin sisällä ammoniakki (NH3) puolestaan reagoi typen oksidien (NOx) kanssa vapauttaen typpeä (N2) ja vesihöyryä (H2O). Tämä tekee pakokaasuista vähemmän ilmakehää saastuttavia, koska ne muuttuvat suurelta osin vedeksi. Se vähentää merkittävästi hiukkaspäästöjä, minkä seurauksena kuuluisaa "mustaa savua" ei enää nähdä suurissa kuorma-autoissa.
Tämä reagenssi on täytettävä uudelleen, ja se varastoidaan määrätyssä säiliössä, eikä sitä sekoiteta suoraan dieselöljyyn. ARLA 32:n arvioitu keskikulutus on 5 % suhteessa dieselin kulutukseen, joten karkeasti ottaen ARLA 32:ta kuluu noin 5 litraa jokaista 100 litraa dieseliä kohden.
SCR-järjestelmän toiminta
Kuten mainittiin, Selective Catalytic Reduction (SCR) -järjestelmä on pohjimmiltaan NOx-katalyytti dieselmoottoreille, mutta toimintaprosessi riippuu kemiallisen reagenssin (ARLA 32) ruiskutuksesta yhdistettynä korkeampaan palamislämpötilaan. kammioon verrattuna aikaisempiin järjestelmiin. Koko järjestelmää valvotaan ja ohjataan elektronisesti. Tarkastellaan järjestelmää askel askeleelta, joka voidaan jakaa 4 vaiheeseen.
Ensimmäinen on tehdä SCR:n toimintakunnosta suotuisampi. Tämä on mahdollista nostamalla polttokammion lämpötilaa. Tämä korkea lämpötila kammiossa saavutetaan "esiruiskuttamalla" dieseliä kammioon, kun taas sylinteri ei ole vielä saavuttanut mekaanista ihanteellista palamispistettä. Nostamalla kammion lämpötilaa olemme jo vähentäneet CO:n (hiilimonoksidin) ja HC:n (hiilivedyt) tuotantoa. Lisäksi meillä on palamisen jälkeen "jälkiruiskutus", joka koostuu pienestä määrästä puhdasta polttoainetta, joka ruiskutetaan yhdessä kammiosta poistuvien kaasujen kanssa, mikä myötävaikuttaa katalyytin ja SCR:n lämpötilan nousuun.
Toinen vaihe on pakokaasujen kulku hapettavan katalyytin läpi jo ennen ARLA 32 -ruiskutusta. Hapettavan katalyytin tehtävänä on osittain käsitellä CO-, HC- ja hiukkaspäästöjä. Hapettavan katalyytin toiminta yhdistettynä dieselin jälkiruiskutukseen saa kaasut sopivaan lämpötilaan seuraavan lähtöaineen kanssa tapahtuvaa kokonaisreaktiota varten. On syytä muistaa, että joissakin järjestelmissä dieselin ruiskutus voidaan tehdä myös suoraan katalysaattorissa olevan dieselsuuttimen kautta.
Kolmannessa vaiheessa hapettavalla katalyytillä jo kuumennetut ja osittain käsitellyt kaasut saavat suoran ruiskutetun ARLA 32 -reagenssiruiskutuksen, ja kemiallisen reaktion ja korkean lämpötilan yhdistämisen kautta pääsemme tuloksena ammoniakkiin. Ruiskutettavan ARLA:n määrää ja ajankohtia säätelee SCR-järjestelmäkohtainen elektroninen yksikkö. Tässä kolmannessa vaiheessa tärkein huomioon otettava tekijä on pakokaasujen lämpötila, jonka on oltava noin 200 °C, jotta se reagoisi hyvin ARLA 32:n kanssa.
Lopuksi, neljännessä vaiheessa saavumme SCR-katalysaattoriin. Katalyytit voidaan yleensä määritellä aineiksi, jotka vaikuttavat kemiallisen reaktion nopeuteen, mutta eivät ole yksi tapahtuvan pääreaktion reagensseista tai tuotteista. Tällä tavalla voimme määritellä tämän järjestelmän osan todelliseksi katalysaattoriksi, joka "mehiläispesiensä" ja keraamisten seinien jalometallien kautta vaikuttaa pakokaasujen kemialliseen reaktioon ARLA 32 -reagenssin kanssa ja tekee mahdolliseksi muutoksen. kaasut vesihöyryksi ja typeksi.
Vaiheiden lopussa, SCR-katalysaattorin jälkeen, suoritetaan lopullinen jälkikäsittelyn valvonta toisen lämpötila-anturin kautta, joka nyt sijaitsee SCR-lähdössä, ja myös yhdellä järjestelmän tärkeimmistä komponenteista. – NOx-anturi. Tämä anturi, kuten nimestä voi päätellä, ilmoittaa järjestelmän ohjausyksikölle SCR-lähdössä vielä olevan NOx:n määrästä, jotta elektroniikkayksikkö voi säätää ruiskutettavan ARLA:n määrää ja ruiskutusaikaa. Lisäksi nämä tiedot lähetetään moottorimoduulille CAN:n kautta, jotta se voi tarvittaessa tehdä säätöjä dieselin esi- ja jälkiruiskutuksiin kammiossa.
Voit tiivistää SCR-järjestelmän komponentit seuraavasti:
-
Kaksi lämpötila-anturia, jotka sijaitsevat ennen ja jälkeen SCR-järjestelmän;
-
SCR:n jälkeinen NOx-anturi;
-
Erityinen ECU jälkikäsittelyjärjestelmää varten, joka vastaa anturitietojen analysoinnista ja toimilaitteiden ohjaamisesta;
-
ARLA 32 -pumppuyksikkö (käyttäen sähköpumppua);
-
Annosteluyksikkö ARLA 32:lle (käytetään paineilmaa);
-
Säiliö ARLAlle 32.
Älä missaa tämän sanomalehden seuraavaa painosta, jossa julkaisemme tämän artikkelin osan 2. Tämän aiheen jälkeen lähestymme SCR-järjestelmää mekaanisesta näkökulmasta: pumppausyksikkö, paineilman käyttö, ARLA-annosteluyksikkö ja erilaisten järjestelmässä olevien anturi- ja toimilaiteelementtien testilaitteet. Nämä laitteet voivat auttaa suuresti korjaajia, jotka näkevät tarpeen erikoistua jälkikäsittelyjärjestelmiin, jotta ne toimivat hyvin!
