Мочевина, принцип, логика работы и обход: «за» и «против»
Ну и как-бы хэппи-энд истории с модуль-насосом мочевины. Купленный в Питере модуль 0444022004, от Вольво, установленный вместо «затопленного» родного Реношного 044022002, заработал без дополнительного программирования и с той форсункой (0444023004).
Поначалу он немного покапризничал, выдал ошибку МИД128 ППИД 101 ФМИ 7. Низкое давление после перепускного клапана. Логично было предположить, что седло клапана просто разгерметизировано кристаллами карбамида. И вправду, после нескольких принудительных открытий промылся. Итак, УРА! NO ACTIVE FAULT . Или иначе, нет активных ошибок.
Итак, обещанный принцип работы:
Новой системой нейтрализации отработавших газов является система SCR. Она предназначена для снижения уровня оксидов азота, содержащихся в отработавших газах. Сокращение SCR означает Selective Catalytic Reduction (избирательное каталитическое восстановление). В данной технологии химическая реакция восстановления (нейтрализации) происходит избирательно. Это означает, что в составе отработавших газов целенаправленно снижается только содержание оксидов азота. Содержащиеся в отработавших газах оксиды азота (NOх) в катализаторе восстановления превращаются в азот (N2) и воду (H2O).
Для этого в поток отработавших газов перед катализатором непрерывно впрыскивается восстановитель (мочевина). Мочевина содержится в отдельном дополнительном баке. При нагреве примерно до 200°C катализатор восстановления достигает рабочей температуры. Блок управления двигателя получает данные о температуре отработавших газов перед катализатором восстановления от датчика температуры ОГ 4 G648.
Раствор мочевины забирается насосом мочевины из бака мочевины и под давлением примерно 5 бар прокачивается через обогреваемый трубопровод мочевины к форсунке мочевины. Форсунка мочевины управляется блоком управления двигателя и впрыскивает мочевину в дозируемом количестве в трубопровод системы выпуска ОГ. Впрыснутая мочевина подхватывается потоком ОГ и равномерно распределяется микшером в отработавших газах. На участке к восстановительному катализатору, так называемом гидролизном участке, мочевина распадается на аммиак (NH3) и углекислый газ (CO2). В восстановительном катализаторе аммиак (NH3) вступает в реакцию с оксидами азота (NOх), образуя азот (N2) и воду (H2O). Коэффициент полезного действия системы SCR определяется Н-окси-датчиком(датчиком содержания окиси азота). Для того чтобы блок управления двигателя дал команду на впрыск мочевины, должны быть выполнены следующие условия:
— Восстановительный катализатор достиг рабочей температуры примерно 200°C.
— При низкой температуре окружающей среды обеспечено достаточное количество жидкой мочевины для впрыска.
При следующих условиях впрыск мочевины блоком управления двигателя прерывается:
— При малом объёмном потоке ОГ, например на холостом ходу.
— Когда температура ОГ снижается слишком сильно и рабочая температура восстановительного катализатора не достигается.
Принцип действия.
Гидролизный участок находится между форсункой мочевины и восстановительным катализатором. Там из восстановителя (водного раствора мочевины) образуется необходимый для восстановления оксидов азота аммиак (NH3). Это происходит в результате реакции термолиза и гидролиза впрыснутой мочевины. Когда мочевина впрыскивается в поток горячих ОГ, вначале испаряется вода. Тщательное смешивание и равномерное распределение мочевины и отработавших газов очень важно!
До входа в катализатор SCR мочевина должна полностью испариться. Чем выше равновесное распределение, тем выше коэффициент полезного действия восстановительного катализатора.
Термолиз = химическая реакция, при которой в результате нагревания исходное вещество распадается на несколько веществ.
Гидролиз = распад химического соединения в результате реакции с водой.
При термолизе восстановитель (водный раствор мочевины) распадается на аммиак и изоциановую кислоту. CO(NH2)2 b NH3 + HNCO мочевина b аммиак + изоциановая кислота.
За этим следует реакция гидролиза, при которой изоциановая кислота реагирует с содержащейся в ОГ водой. При этом возникает ещё одна молекула аммиака и углекислый газ. HNCO + H2O b NH3 + CO2 изоциановая кислота + вода b аммиак +углекислый газ.
А теперь немного об обходе и отключении.
Как и все отечественные коллеги, купив благодаря таможенному кодексу европятую машину, я был полон планов избавиться от ненужной, непонятной и пугающей системы подачи мочевины.
Сразу оговорюсь: просто, без последствий, её отключить нельзя.
При отключении питания системы, САN-шины или отдельных датчиков блок управления двигателем выдаст ошибку. На рено-вольво это будет МИД128 ПСИД229 ФМИ7. Мощность двигателя будет ограничена на 30%, расход вырастет до 40л/100км.
Но на достигнутом я, должен признаться, не остановился. Подключил питание и почесал голову. И вместо мочевины залил водный дистиллят. Машина поехала, и вроде как расход снизился. Но не до конца(об этом чуть позже).
Потом мне изрядно надоела беготня с водой. Порывшись в инете, я узнал, что за загадочный раствор эта мочевина. Оказалась, это просто водный 32,6% раствор карбамида, который широко используется в сельском хозяйстве и продаётся на любом сельхозрынке.
Подсчитав себестоимость литра (получилось 9руб./литр готового раствора), я было подумал, что выход найден. После заливки раствора машина пошла чуть резвее (хотя и на дистилляте она ошибок не выдавала), и ещё чуть-чуть снизился расход. то есть я достиг желаемых 28,9л/100 км с 20 тоннами и с кондиционером. Но нашлось одно но.
А именно: фильтр реагента стоит не ДО насоса, а ПОСЛЕ. А поскольку жидкость была не совсем, скажем так, чистой, то фильтр (о существовании которого я не знал, а официалы не сочли нужным сменить при ТО) забился, и насос начал выдавливать реагент в корпус блок-насоса. Где расположен заодно и процессор блока, имеющий 2 блока памяти, два процессора, и ещё много всякой мелкой электроники. Естественно, в кратчайшие сроки всё было разъедено, замкнуто и выведено из строя. Новый модуль-насос предлагается по цене от 126 до 150 тысяч у российских официалов, и по цене 1300-1500 евро у польских и литовских поставщиков. Мне повезло. Я купил такой модуль за 1000 евро в Питере, и самостоятельно аккуратно установил. И прекратил на этом эксперименты по борьбе с мочевиной.
Пусть живёт, себе дороже выходит.
В заключении несколько слов о ЧАСТИЧНОМ обходе.
Да, блок мочевины можно обмануть на 90%. Путём изготовления схемы-эмулятора, который будет подавать в блок управления двигателем некие усреднённые показания (сопротивления) датчиков и имитировать насос и датчик уровня (либо имитирует замерзание системы).
Сам насос будет, естественно, стоять, в баке будет пусто, и машина почти поверит в исправность системы и НЕ активизирует аварийный (ingine spesial limited) режим. Но некая ошибка о неправильной работе системы будет гореть. И расход на 2-4 литра будет повышен. А почему?
Да потому, что в пылу борьбы с мочевиной мы забыли про систему ЕГР, про рециркуляцию отработавших газов, имеющую свой собственный, отдельный Н-Окси датчик. И этот датчик будет прекрасно видеть, что количество Н-оксида превышает предельные значения, и будет слегка ограничивать подачу топлива. Падение мощности будет незаметным на машинах 400-500 лошадиных сил, и расход вырастет незаметно, на пару-тройку литров. Но вырастет. То же самое и с имитацией замерзания системы. Электронные мозги машины прекрасно увидят несоответствие показаний датчиков температуры уличного воздуха, температуры поступающего в двигатель воздуха и температуры реагента.
+3литра на 100км=+51рубль на 100 км.
400-600 мЛ мочевины/100км по 50 руб/л=20-30 руб.
Так что на мочевине хоть и незначительно, но выгодней (точнее, чуть менее убыточно)
Так что вот. Делайте выводы. Может быть, моя излишняя самонадеянность и последующий печальный опыт послужат кому-нибудь примером.
Источник
Клапан подогрева мочевины камаз 65 115
Ну и как-бы хэппи-энд истории с модуль-насосом мочевины, начавшейся вот здесь:
http://dalnoboi.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=14557
Купленный в Питере модуль 0444022004, от Вольво, установленный вместо «затопленного» родного Реношного 044022002, заработал без дополнительного программирования и с той форсункой(0444023004), что есть.
Поначалу он немного покапризничал, выдал ошибку МИД128 ППИД 101 ФМИ 7. Низкое давление после перепускного клапана. Логично было предположить, что седло клапана просто разгерметизировано красталлами карбамида. И вправду, после нескольких принудительных открытий промылся.
Итак, УРА! NO ACTIVE FAULT . Или иначе, нет активных ошибок. Итак, обещанный принцип работы:
Новой системой нейтрализации отработавших
газов является система SCR. Она предназначена
для снижения уровня оксидов азота, содержащихся
в отработавших газах.
Сокращение SCR означает Selective Catalytic
Reduction (избирательное каталитическое
восстановление).
В данной технологии химическая реакция
восстановления (нейтрализации) происходит
избирательно. Это означает, что в составе
отработавших газов целенаправленно снижается
только содержание оксидов азота. Содержащиеся в отработавших газах оксиды азота
(NOx) в катализаторе восстановления
превращаются в азот (N2) и воду (H2O). Для этого
в поток отработавших газов перед катализатором
непрерывно впрыскивается восстановитель
(мочевина). Мочевина содержится в отдельном
дополнительном баке.
При нагреве примерно до 200°C катализатор
восстановления достигает рабочей температуры.
Блок управления двигателя получает данные
о температуре ОГ перед катализатором
восстановления от датчика температуры ОГ 4
G648.
Раствор мочевины AdBlue® забирается насосом
мочевины из бака мочевины и под давлением
примерно 5 бар прокачивается через
обогреваемый трубопровод мочевины к форсунке мочевины.
Форсунка мочевины управляется блоком
управления двигателя и впрыскивает мочевину
в дозируемом количестве в трубопровод системы
выпуска ОГ. Впрыснутая мочевина подхватывается
потоком ОГ и равномерно распределяется
микшером в отработавших газах. На участке
к восстановительному катализатору, так
называемом гидролизном участке, мочевина
распадается на аммиак (NH3) и углекислый
газ (CO2).
В восстановительном катализаторе аммиак (NH3)
вступает в реакцию с оксидами азота (NOx),
образуя азот (N2) и воду (H2O).
Коэффициент полезного действия системы SCR определяется Н-окси-датчиком(датчиком содержания окиси азота)
Для того чтобы блок управления двигателя дал
команду на впрыск мочевины, должны быть
выполнены следующие условия:
-Восстановительный катализатор достиг рабочей
температуры примерно 200°C.
— При низкой температуре окружающей среды
обеспечено достаточное количество жидкой
мочевины для впрыска.
При следующих условиях впрыск мочевины блоком
управления двигателя прерывается:
-При малом объёмном потоке ОГ, например
на холостом ходу.
-Когда температура ОГ снижается слишком
сильно и рабочая температура восстанови
тельного катализатора не достигается.
Принцип работы.
Принцип действия
Гидролизный участок
Гидролизный участок находится между форсункой мочевины и восстановительным катализатором. Там из
восстановителя (водного раствора мочевины) образуется необходимый для восстановления оксидов азота
аммиак (NH3). Это происходит в результате реакции термолиза и гидролиза впрыснутой мочевины.
Когда мочевина впрыскивается в поток горячих ОГ, вначале испаряется вода.
S424_062
Тщательное смешивание и равномерное распределение мочевины и отработавших газов очень важно!
До входа в катализатор SCR мочевина должна полностью испариться. Чем выше равновесное распределение,
тем выше коэффициент полезного действия восстановительного катализатора.
Термолиз = химическая реакция, при которой
в результате нагревания исходное вещество
распадается на несколько веществ.
Гидролиз = распад химического соединения
в результате реакции с водой.
При термолизе восстановитель (водный раствор
мочевины) распадается на аммиак и изоциановую
кислоту.
CO(NH2)2 b NH3 + HNCO
мочевина b аммиак + изоциановая
кислота
За этим следует реакция гидролиза, при которой
изоциановая кислота реагирует с содержащейся
в ОГ водой. При этом возникает ещё одна молекула
аммиака и углекислый газ.
HNCO + H2O b NH3 + CO2
изоциановая кислота + вода b аммиак +углекислый газ.
Вот так выглядят и устроены модуль-насосы подачи мочевины грузовых а/м МАН, ВОЛЬВО+РЕНО, Ивеко, Мерседес. У ДАФа принцип такой же, исполнение своё. Скания добилась стандартов Е5 без мочевины, путём промежуточного охлаждения рециркуляционных газов (вроде бы).
рисунки:
http://pics.livejournal.com/dalnoboi/pi . f/s320x240
http://pics.livejournal.com/dalnoboi/pi . 3/s320x240
Рисунки потырены с чешского сайта. Но понять подпись под позициями несложно.
А теперь немного об обходе и отключении.
Как и все отечественные коллеги, купив благодаря таможенному кодексу европятую машину, я был полон планов избавиться от ненужной, непонятной и пугающей системы подачи мочевины. Сразу оговорюсь: просто, без последствий, её отключить нельзя. При отключении питания системы, САN-шины или отдельных датчиков блок управления двигателем выдаст ошибку. На рено-вольво это будет МИД128 ПСИД229 ФМИ7. Мощность двигателя будет ограничена на 30%, расход вырастет до 40л/100км.
Но на достигнутом я, должен признаться, не остановился. Подключил питание и почесал голову. И вместо мочевины залил водный дистиллят. Машина поехала, и вроде как расход снизился. Но не до конца(об этом чуть позже).
Потом мне изрядно надоела беготня с водой. Порывшись в инете, я узнал, что за загадочный раствор эта АдБлю. Оказалась, это просто водный 32,6% раствор карбамида, который широко используется в сельском хозяйстве и продаётся на любом сельхозрынке. Подсчитв себестоимость литра(получилось 9руб/литр готового раствора), я было подумал, что выход найден.
После заливки раствора машина пошла чуть резвее (хотя и на дистилляте она ошибок не выдавала), и ещё чуть-чуть снизился расход. то есть я достиг желаемых 28,9л/100 км с 20 тоннами и с кондиционером.
Но нашлось одно но. А именно: как видно на схеме, фильтр реагента стоит не ДО насоса, а ПОСЛЕ. А поскольку жидкость была не совсем, скажем так, чистой, то фильтр(о существовании которого я не знал, а официалы не сочли нужным сменить при ТО) забился, и насос начал выдавливать реагент в корпус блок-насоса. Где, заодно, расположен заодно и процессор блока, имеющий 2 блока памяти, два процесса, и ещё много всякой мелкой электроники. Естесственно, в кратчайшие сроки всё было разъедено, замкнуто и выведено из строя.
Новый модуль-насос предлагается по цене от 126 до 150 тысяч у российских официалов, и по цене 1300-1500 евро у польских и литовских поставщиков.
Мне повезло. Я купил такой модуль за 1000 евро в Питере, и самостоятельно аккуратно установил. И прекратил на этом эксперименты по борьбе с мочевиной. Пусть живёт, себе дороже выходит.
В заключении несколько слов о ЧАСТИЧНОМ обходе.
Да, блок мочевины можно обмануть на 90%. Путём изготовления схемы-эмулятора, который будет подавать в блок управления двигателем некие усреднённые показания(сопротивления) датчиков и имитировать насос и датчик уровня. (Либо имитирует замерзание системы)
Сам насос будет, есстественно, стоять, в баке будет пусто, и машина почти поверит в исправность системы и НЕ активизирует аврийный (ingine spesial limited) режим. Но некая ошибка о неправильной работе системы будет гореть. И расход на 2-4 литра будет повышен. А почему?
Да потому, что в пылу борьбы с мочевиной мы забыли про ситему ЕГР, про рециркуляцию отработавших газов, имеющую свой собственный, отдельный Н-Окси датчик. И этот датчик будет прекрасно видеть, что количество Н-оксида превышает предельные значения, и будет слегка ограничивать подачу топлива. Падение мощности будет незаметным на машинах 400-500 лошадиных сил, и расход вырастет незаметно, на пару-тройку литров. Но вырастет. То же самое и с имитацией замерзания системы. Электронные мозги машины прекрасно увидят несоответствие показаний датчиков температуры уличного воздуха, температуры поступающего в двигатель воздуха и температуры реагента.
Математика проста: +3литра на 100км=+51рубль на 100 км.
400-600 мЛ мочевины/100км по 50 руб/л=20-30 руб.
Так что на мочевине хоть и незначительно, но выгодней(точнее, чуть менее убыточно)
Так что вот. Делайте выводы. Может быть, моя излишняя самонадеяность и последующий печальный опыт послужат кому-нибудь примером.
Источник
