Scr клапан что это такое

Из чего состоит и как работает система SCR?

Selective Catalytic Reduction (SCR) — cелективное каталитическое восстановление является способом очистки отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) от оксидов азота (NOx), реализуемым за счет установки дополнительного оборудования, которое представляет из себя внешнюю, по отношению к двигателю, систему. Установка системы SCR не требует изменений основной конструкции двигателя, что позволяет использовать их на ДВС любого производителя. Система SCR позволяет сократить выбросы NOx более чем на 80 % на любом типе двигателя (бензиновом, дизельном, газовом), они достаточно хорошо зарекомендовали себя в составе систем очистки отработавших газов автотранспортных средств.

Техническая реализация принципа действия cелективного каталитического восстановления обеспечивается системой очистки ОГ, создаваемой специальным образом.

• Система подогрева бака мочевины;
• Трубопровод мочевины;
• Управляющий модуль (в составе блока управления, фильтра и насоса);
• Форсунка впрыска мочевины;
• Датчики температуры ОГ и мочевины, 2NOx;
• Окислительный и восстановительный катализатор;
• Система вентиляции.

Рассмотрим основные компоненты данной системы.

Бак мочевины, как правило изготавливаемый из пластика, собственно и предназначен для ее хранения перед впрыском. Поскольку мочевина в процессе эксплуатации расходуется, впрочем, весьма умеренно, а температура ее замерзания составляет порядка -11°С, то бак дополнительно оснащается датчиками уровня и температуры жидкости.

Задачами насоса мочевины, который интегрирован в корпус управляющего модуля и управляется блоком управления, в зависимости от положения клапана обратной перекачки, являются:

— подача мочевины из бака к форсунке под давлением около 5 МПа (двигатель работает и выполняются условия, необходимые для работы системы нейтрализации);

— перекачивание мочевины из трубопровода подачи от форсунки обратно в бак (при выключении двигателя);

Блок управления предназначен для расчёта количества впрыскиваемой мочевины, которое определяется режимом работы двигателя, температурой ОГ и долей оксидов азота в их массовом потоке ОГ. Доля оксидов азота, поступающая в восстановительный катализатор, также рассчитывается блоком управления. Массовый поток ОГ соответствует массовому расходу воздуха во впускном канале, который определяется расходомером воздуха, и массе впрыснутого топлива.

Дозированная подача мочевины в поток отработавших газов выполняется форсункой. Управление иглой, запирающей выходное отверстие форсунки, осуществляется через электромагнитную катушку сигналом с широтно-импульсной модуляцией от блока управления.

Датчик 2NOx, размещенный в трубе выпуска ОГ непосредственно за восстановительным катализатором предназначен для определения доли оксидов азота в ОГ, которая анализируется блоком управления датчика.

Восстановительный катализатор, который представляет собой сотообразный керамический блок круглой или овальной формы. Покрытие поверхности пронизывающих блок каналов может состоять из цеолита меди, пентаоксид ванадия или других активных компонентов, предназначено для восстановления оксидов азота в ходе протекающей при определенной температуре химической реакции.

Окислительный катализатор, также соотообразный, но круглый металлический блок с покрытием либо на основе металлов платиновой группы, либо оксидов каталитически активных металлов, предназначен для окисления монооксида углерода (CO) до диоксида углерода, а углеводородов (CH) до воды и двуокиси углерода.

Система вентиляции с пароотводящей трубкой предназначена для выравнивания давления в баке.

Последовательность действия системы нейтрализации SCR заключается в следующем.

При нагреве восстановительного катализатора до температуры примерно 200°C, которая уже является рабочей, блок управления получает данные о температуре отработавших газов от датчика температуры, установленного перед восстановительным катализатором. Раствор мочевины ADBLUE забирается насосом из бака и под давлением примерно 0,5 МПа прокачивается через обогреваемый трубопровод к форсунке впрыска мочевины.

Форсунка, при достижении требуемого давления мочевины, по сигналу от блока управления дозированно впрыскивает мочевину в рассчитанном количестве в трубопровод системы ОГ перед восстановительным катализатором, где она подхватывается потоком ОГ и равномерно распределяется в ОГ. По пути к восстановительному катализатору, на 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 датчиком 2NOx, и в зависимости от уровня сигнала, который определяется содержанием оксидов азота в ОГ на выходе, увеличивается или уменьшается подача мочевины для впрыска.

Условиями подачи блоком управления сигнала на впрыск мочевины является достижение требуемой температуры восстановительного блока и обеспечения наличия достаточного количества жидкой мочевины для впрыска (при замерзании мочевины в баке включается система его подогрева).

Условиями подачи блоком управления сигнала на прерывание впрыска мочевины является недостаточный объёмный поток ОГ, например на холостом ходу и существенное снижение температуры ОГ, в результате которого не достигается рабочая температура восстановительного катализатора.

После выключения зажигания насос выкачивает всю мочевину из системы обратно в бак.

В принципе, системы SCR, с учетом высокого качества изготовления ее компонентов являются достаточно надежными. И если не учитывать неисправности, связанные с естественными причинами (брак, износ), то чаще всего они выходит из строя после замерзания мочевины в баке. При этом большая часть растворенной мочевины выпадает в осадок, а оставшийся «сильно разбавленный» раствор замерзает. Через некоторое время после включения двигателя подогрев мочевины растапливает некоторую часть замерзшего «сильно разбавленного» раствора, а большая часть нерастворенной мочевины в виде кристаллов останется на дне бака. Эксплуатация ДВС с таким «разбавленным» составом не приведет к немедленному выходу системы SCR из строя, но если ничего не предпринимать, то поломка системы SCR практически гарантирована. При этом, коэффициент полезного действия такого «сильно разбавленного» состава гораздо ниже и, следовательно, потребление его может существенно возрасти, а если не прогреть весь объем замерзшей мочевины, то плотность состава будет расти, и кристаллы нерастворенной мочевины попадут в систему. Это может привести к закупорке патрубков, быстрому износу мембраны насоса, засорению форсунки. Поэтому, в случае замерзания мочевины в баке, рекомендуется прогреть его, до полного оттаивания мочевины, и проверить плотность состава. Если плотность не соответствует норме (1087-1093 кг/м3) – жидкость слить, бак, по возможности, промыть.

Необходимый для работы системы SCR реагент AdBlue является дополнительной эксплуатационная жидкостью. Ее необходимо регулярно заливать в отдельный бак. Проблем с приобретением этого реагента сейчас нет, а ее расход, если использовать данные о системах SCR, применяемых на автомобилях, достаточно небольшой — в среднем 1,5 — 2,5 литра на 1000 км.

Современные системы SCR значительно уменьшают выбросы токсичных оксидов азота и обеспечивают соответствие строгим экологическим нормам Евро-6, но при этом имеют как достоинства, так и недостатки, основные из которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Достоинства и недостатки системы SCR

Достоинства	Обеспечение возможности сокращения выбросов оксидов азота более чем на 80 % и достижение соответствие эмиссии NOx уровня стандарта Евро-6
	Достаточно эффективное удаление NOx для большинства режимов работы двигателя
	Минимальное воздействие на рабочие процессы в двигателе, отсутствие требований к изменению конструкции двигателя
	Доступная и отработанная технология, растущая справочная база, десятки тысяч систем по всему миру
Недостатки	Ограниченное удаление NOx при низких нагрузках двигателя, например холостой ход
	Занимает дополнительный пространство, необходим резервуар для хранения запаса мочевины и его периодическое пополнение
	Может привести к незначительному увеличению расхода топлива двигателем (в среднем на 3–6%)
	Дополнительные расходы на потребление мочевины

Напоминаем, что ГК «ЭКОЭНЕРГОТЕХ» готова изготовить систему SCR в соответствии с Вашими требованиями.

Источник

О системе SCR

Система SCR – система нейтрализации выхлопных газов с использованием раствора мочевины.

В европейских странах с 2004 г. действует экологический стандарт ЕВРО 4, а с сентября 2009 г. ЕВРО 5, призванный сократить количество выбросов вредных веществ в атмосферу до уровня: СН до 0,05 г/км, CO до 0,8 г/км, NOx до 0,06 г/км. Для обеспечения этих показателей производители грузовой техники используют две системы EGR и SCR. Давайте разберемся в каждой из них.
EGR– система рециркуляции выхлопных газов. Большинство ведущих производителей не поставляют на российский рынок автомобили, оборудованные системой EGR. Связано это прежде всего с качеством российского топлива. Содержание серы в нем втрое превышает содержание серы в топливе стандарта ЕВРО 4. Повышается нагрузка на поршневую группу и, следовательно, двигатель преждевременно выходит из строя. Это не позволяет производителю выполнять гарантийные обязательства.

Альтернативой системы EGR является Selective Cataltic Reduction (селективная каталитическая система) – сокращенно SCR. Эта система, в отличие от первой, не влияет на работу двигателя. И тем не менее, она тоже вызывает множество затруднений у водителей и владельцев грузового автотранспорта.

SCR – это сложная в ремонте и дорогостоящая в обслуживании система.
В Европе вместе с дизельным топливом на заправочных автостанциях можно купить раствор Adblue(мочевины). Он заливается в специальный бак, объем которого почти всегда пропорционален объему топливного бака. Расход мочевины равен приблизительно 4-8 % от расхода топлива. Из бака раствор через насосный модуль закачивается в устройство дозирования. Оттуда под давлением в 5 бар он впрыскивается в разогретый до 200 градусов Цельсия каталитический нейтрализатор. После этого происходит гидролиз с образованием аммиака. Далее –реакция восстановления, при которой образуются исходные формы: азот и вода.

Количество впрыскиваемой мочевины постоянно меняется и в реальном времени вычисляется блоком дозирования. На это количество влияют несколько факторов: температура нейтрализатора и окружающей среды, нагрузка двигателя, а также частота вращения коленчатого вала.

На холостом режиме работы двигателя впрыска мочевины не происходит, но давление в системе сохраняется.

Нашими инженерами было разработано устройство (Эмулятор), которое полностью эмитирует все рабочие процессы полностью исправной системы дозирования, включая и температурные режимы катализатора, что позволяет сохранять расход топлива на прежнем уровне (как на абсолютно исправной системе дозирования). Эмулятор получает все необходимые данные по шине CAN от блока управления двигателем, производит расчет всех необходимых рабочих параметров (от 10 до 50 параметров) согласно сложным математическим моделям и передает обратно блоку управления двигателем. Это позволяет при необходимости произвести демонтаж всей системы дозирования.

Стоит отметить также, что для работы системы необходима температура раствора «Adblue» от 11 до 40 градусов Цельсия.

В России экологический стандарт ЕВРО 4 не видится в обозримом будущем. И перевозчики все чаще задаются вопросом: «так зачем же тратить деньги на мочевину и осуществлять дорогостоящий ремонт системы?»

Отключение мочевины: что это?

Отключение мочевины или, по-другому, отключение Adblue – это комплекс действий, направленных на отключение системы SCR (Selective Catalytic Reduction). Система SCR отвечает за контроль выхлопной системы на современных грузовиках, автобусах или других транспортных средствах с использованием раствора мочевины.

Рассмотрим систему SCR более подробно:

Селективная каталитическая система (SCR) — это устройство, которое снижает количество выброса монооксидов азота (NOx) выхлопных газов двигателя. Ядро каталитического нейтрализатора SCR обычно изготавливается из керамики (оксид титана) и покрывается оксидами таких металлов, как вольфрам, ванадий, молибден и другие драгоценные или редкие металлы. Во всяком случае, для выполнения необходимой реакции восстановления система SCR нуждается в дополнительном реагенте. Это может быть раствор безводного аммиака, водного аммиака или же раствор мочевины. Дополнительный компонент называется DEF (дизельная выхлопная жидкость). Наиболее популярным решением на рынке является AdBlue. Вот почему эмуляторы SCR-системы часто называют эмуляторы AdBluе.

Принцип работы системы SCR (дизельных двигателей):

раствор Adblue вводится в камеру каталитического нейтрализатора, где его пар смешивается с выхлопными газами, за счет чего уменьшается выброс вредного вещества (NOx). Следует уточнить, что работа системы SCR будет эффективна в том случае, если двигатель достигнет необходимой температуры (360-450 °С) прежде чем начать процесс снижения выбросов NOx. Система SCR имеет датчик температуры выхлопных газов, который отправляет данные о температуре в электронный блок управления (ЭБУ).

Сажевый фильтр (DPF)

DPF (Diesel Particulate Filter) – это устройство, которое предназначено для снижения выброса в атмосферу твердых частиц или сажи, которые образуются при сгорании дизельного топлива.

Возможные причины образования сажи и твердых частиц:

• Неполное сгорание топлива
• Неправильная установка форсунки
• Протечка форсунки
• Низкое цетановое число топлива
• Обильное попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания
• Отсутствие давления или расхода всасываемого воздуха из-за повреждения турбонаддува или забитых впускных каналов
• Плохое качество топлива, моторного масла и другие факторы.

Твердые частицы дизельного топлива считаются одними из самых вредных загрязнителей. Все выхлопные системы типа EURO 6 должны иметь системы DPF. Некоторые фильтры DPF одноразовые, а некоторые из них способны регенерировать при определенных условиях. Восстановление возможно за счет сжигания большего количества топлива и повышения температуры выхлопной системы, что позволяет сжечь загрязнение от фильтра. Регенерация DPF контролируется блоком управления двигателя автомобиля (ЭБУ) и выполняется при достижении необходимых условий (температура выхлопа, количество топлива в баке, скорость автомобиля и частота вращения двигателя).

Ошибки SCR и DPF

Самые распространённые проблемы, во время эксплуатации современного автомобиля, возникают из-за сбоев в системе SCR или DPF (сажевый фильтр). В случае подобной неисправности управление автомобилем будет существенно затруднено из-за режима Limp, активированного блоком управления двигателя. Limp это аварийный режим работы двигателя, с уменьшением мощности (крутящего момента) на 40%. Такой режим активируется при наличии в системе SCR активных кодов неисправностей, свидетельствующих о неисправности системы доочистки выхлопных газов. С помощью этого режима блок управления двигателем снижает количество топлива, впрыскиваемый в цилиндры, снижает объём выхлопных газов тем самым защищая окружающую среду от загрязнения.

Поскольку эксплуатация грузового автомобиля с неисправной системой SCR или DPF практически невозможна, это может вызвать значительные проблемы для компании грузоперевозчика. Могут быть нарушены сроки доставки груза, повышенный расход топлива (обусловленный снижением мощности) увеличит стоимость каждого пройденного километра, а стоимость ремонта любой системы доочистки выхлопных газов имеет высокую цену.

Причины выхода из строя системы доочистки могут быть различными. Но самая распространенная в регионах России — это некачественная жидкость AdBlue. Такая жидкость может содержать в себе различные нефтепродукты (дизельное топливо, масла), наличие таких примесей практически мгновенно приводят к выходу из строя таких элементов системы SCR как насос, дозирующий клапан, элементы каталитической системы.

Стоит отметить, что существует много стран за пределами России и ЕС, которые не требуют соблюдения стандартов EURO 6, EURO 5 или даже стандарта EURO 4 для систем SCR или DPF. Это делает эксплуатацию и обслуживание системы в таких странах невыгодной и, вдобавок, необоснованной.

Что делать в случае если вы хотите отремонтировать систему SCR или вовсе отключить ее (сэкономив кучу денег)?

Мы выделим 3 способа:

• Можно обратиться к профессионалам для ремонта (рекомендуем этот способ, если ваш автомобиль часто используется в ЕС). Цена услуги высока, но ваш транспорт будет гарантировано соответствовать стандарту EURO.
• Можно отключить систему SCR перепрограммировав ЭБУ двигателя. Этот способ достаточно прост для специалиста, но если вы передумаете и захотите вернуть систему SCR обратно, это вам «влетит в копеечку». Если вы обновите программное обеспечение вашего автомобиля, то перепрограммирование будет аннулировано после каждого обновления прошивки (иными словами автомобиль вновь будет использовать систему SCR). Кроме того, это может вызвать проблемы, если вы решите продать грузовик с измененным ПО.
• И, наконец, вы можете выбрать самый быстрый, легкий и дешевый способ – установить эмулятор Adblue. Он безопасен в использовании, прост в установке (даже если вы не обладаете подходящими знаниями в автомобильной электронике), и вы можете отключить эмулятор, либо удалить его в любое время за несколько минут. Также эмулятор Adblue можно будет перепродать, если он вам больше не требуется.

Adblue эмуляторы: как они работают

AdBlue Emulator – это устройство которое способно имитировать полностью исправную систему SCR автомобиля. Эмулятор собирает данные о режимах работы двигателя, температурах и крутящем моменте – рассчитывает эти параметры и имитирует сигналы которые полностью соответствуют рабочей системе SCR, тем самым предотвращая появление ошибок в системе. Блок управления двигателем получает всю необходимую ему информацию о исправной, работающей системе доочистки выхлопных газов, в то время как сама система SCR может вовсе отсутствовать на автомобиле. Существуют различные типы эмуляторов Adblue, которые адаптированы к конкретным моделям грузовиков или двигателей.

Эмулятор AdBlue может помочь эксплуатировать ваш автомобиль в режиме нормальной работы двигателя, даже если система SCR неисправна. Но главная причина, почему так много грузовиков оснащены эмуляторами AdBlue, — это экономия денег на жидкости AdBlue, и обслуживании этой системы.

Типы эмуляторов Adblue

Эмуляторы Adblue были разработаны сразу же после введения стандарта для грузовиков типа EURO 4. За годы работы конструкция и программное обеспечение эмуляторов было полностью переработано и в настоящее время их можно приобрести для автомобилей типа EURO 4, EURO 5 и EURO 6.

Какие эмуляторы Adblue мы можем предложить

В настоящее время компания ProUnit производит эмуляторы Adblue практически для любых моделей коммерческого транспорта. Все наши эмуляторы, включая эмуляторы первого поколения, разработаны и изготовлены в России из европейских и американских комплектующих, таким образом, мы обеспечиваем и гарантируем высокое качество нашей продукции. Наши эмуляторы Adblue подходят для грузовых автомобилей и двигателей производства DAF, MAN, Iveco, Scania, Volvo, Mercedes-Benz, FORD, Renault и других. Наша компания первая на рынке разработала и ввела в эксплуатацию приборы взаимодействующие с системами экологического класса EURO 6 для автомобилей Volvo, Renault и MAN. Наша команда поддерживает тесную связь со многими официальными дилерами грузовиков, что позволяет нам получать самую точную информацию о работе эмуляторов из первых уст.

Мы поможем подобрать эмулятор для вашего автомобиля здесь

Источник