Евро 5 принцип работы дизельного двигателя с системой очистки.

Международные стандарты Европейской Экономической Комиссии ООН (Организации Объединенных Наций) получили определение Евро 5 и Евро 6. Комиссией ООН в Швейцарском городе Женева в 1958 году было подписано Соглашение о стандартизации транспортных средств, а котором были закреплены стандарты и требования к экологической безопасности транспортных средств. Самый первый экостандарт Евро-0 появился в 1988 г. В последствии с каждым новым стандартом ужесточались требования норм к выбросам в атмосферу.

И вот уже с 2015 года в Европейских странах действует очередной эталон Евро-6. Его основной упор сделан на ужесточении требований к дизельным автомобилям. В результате чего, европейские компании, выпускающие грузовики и автобусы (такие как: Mercedes-Benz, Iveco, DAF, MAN, Volvo, Renault, Scania) существенно вложились в разработку новой техники, которая соответствовала нормам Евро-6. Раньше, во время действия стандарта Евро-5 можно было использовать каталитический нейтрализатор или применять схему рециркуляции выхлопных газов (EGR Exhaust Gas Recirculation). После введения эконорм Евро-6 разработчикам пришлось задуматься о том, как собрать воедино оба метода очистки и усовершенствовать выпускные фильтры. Что бы преодолеть возникшую проблему, и привести выхлоп в соответствие экологическим нормам большинство конструкторов внедряли именно эти технологии в совокупности с собственными разработками.

Посмотрим внимательно на каждую систему.

EGR ExhaustGas Recirculation (рециркуляция выхлопных газов).

Основная мысль состоит в том, чтобы в определенный момент времени при работе двигателя подавать часть выработанных газов на вход впускного коллектора. Высокая температура в цилиндрах ДВС вызывает повышенное содержание оксидов азота в выхлопных газов двигателя, при том, что реакцию горения топливной смеси вызывает кислород. Чем выше содержание кислорода в камере сгорания, тем выше температура горения. Добавление в камеру сгорания отработанной смеси, позволяет уменьшить в ней содержание кислорода. Как следствие уменьшается температура горения смеси, и следственно токсичность выхлопа.
EGR может устанавливаться как на дизельные, так и на бензиновые двигатели. Исключения составляют турбированные двигатели. В результате чего выброс NOx уменьшается до 50%. Существуют еще некоторые положительные моменты: замечена более мягкая работа дизеля, выброс сажи снижается на 10%. Из отрицательных моментов выяснилось, что мощность двигателя падает, уменьшается рабочий ресурс фильтра, необходимо более качественное топливо, сильнее загрязняется масло.

На различные модели автомобилей устанавливается электро-пневматическая, пневмо-механическая или электронная система EGR.

Пневмо-механическая система.

Как видно из названия со стороны привода EGR у заслонки находится специальная пружина, а с другой камера с подключенным пневмошлангом. Когда двигатель работает в режиме холостого хода, создаваемого разряжения недостаточно для открытия заслонки. С увеличением оборотов разряжение во впускном коллекторе начинает увеличиваться и клапан немного открывается. При максимальных оборотах клапан открыт полностью.

Электро-пневматическая система.

Основа системы ECU – электронный блок управления с датчиками. На основании показаний датчиков блок управляет электроклапаном, и открывает/закрывает вакуумную систему EGR. Сам клапан имеет только два рабочих положения.

Электронная система.

В системе EGR отсутствует заслонка. Ее роль играют два или три жиклера различного диаметра. Впрыск осуществляется специальными соленоидами управления. Конструктивно может быть расположена заслонка, управляемая шаговым двигателем. Который задает угол открывания.
SCR Selective Catalytic Reduction (селективная каталитическая нейтрализация) с впрыском раствора AdBlue
Принцип работы SCR заключается на впрыске строго определенной дозы раствора реагента AdBlue в струю выхлопных газов, в результате чего под действием катализатора (пентаоксид ванадия) вредоносный оксид азота разлагается на безопасные вещества: азот и водяной пар.
Конструктивно система состоит из пластикого бака с AdBlue. Бак расположен рядом с кабиной грузовика. Раствор AdBlue практически не расширяется при замерзании, что исключает разрыв бака в морозы. Внутри бака предусмотрен подогрев. В магистраль раствор подается под давлением насосом. Вся магистраль подогревается электрически. Система SCR управляет дозировкой впрыска, которая зависит от оборотов двигателя и количества выхлопных газов в определенный момент времени. Перед катализатором находится специальная форсунка, подающая раствор в выхлопной тракт. Катализатор для впрыска AdBlue конструктивно выполнен не из платины (как обычно), а из ванадия. Благодаря чему, в результате реакции с этим металлом нейтрализация оксидов азота происходит наиболее активно. Ваннадий устойчив к парам серы, поэтому двигатели оснащенные с SCR не требовательны к качеству дизельного топлива. В самой системе находятся два фильтра для раствора AdBlue соответственно грубой и тонкой очистки. Они устанавливаются после бака и после насоса соответственно.

Конструкция селективной каталитической нейтрализации имеет некоторые неудобства для владельцев автомобилей:

  • необходим монтаж и обслуживание дополнительного оборудования;
  • применение AdBlue увеличивает расходы при эксплуатации автомобиля;
  • раствор AdBlue имеет склонность замерзать при температуре минус 11 С.

Вариант использования систем EGR и AdBlue в нашей стране

Исторически сложилось, что все новинки внедряются очень мучительно, воспринимаются нами как не особо нужные элементы. И, когда в других странах проводится глобальная война с загрязнением атмосферы, у нас всеми силами стараются отодвинуть неизбежный прогресс.

В строгом соответствии с Техническим регламентом № 609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» начиная с 1 января 2014 года на территории РФ введен стандарт Евро-5. Но Минпромторг временно притормозил действие данного документа. Противники не нашли оснований для внедрения современных международных стандартов.
Конструкцию очистки выхлопных газов сочли слишком сложной и капризной, и не подходящей для Российского потребителя. Ресурс системы EGR в нашей стране составляет всего 50 тыс.км., а, к примеру, на дорогах Европы от 70 до 100 тыс. километров. Основная причина кроется в примесях топлива, загрязняющих систему. Такая взвесь смешиваясь с выхлопом образует смолы, засоряющие заслонки, коллектор, датчики и клапана системы. Поэтому владельцы авто для снижения расходов эксплуатации отключают такую систему.
Система SCR была воспринята отечественным автосообществом еще более отрицательно. Раствор AdBlue оказался требовательным к условиям хранения и эксплуатации. Кроме того многим не понравились дополнительные затраты на регулярное приобретение реагента.
Климатические условия сильно влияют на использование системы. Считается, что реагент AdBlue боится сильных морозов. Однако, если жидкость замерзла при температуре ниже минус 11 градусов по цельсию, то после запуска двигателя достаточно 15 минут, чтобы прогреть достаточное для работы системы количество реагента.
Грамотная эксплуатация и регламентированное профессиональное обслуживание конструкции сможет продлить срок службы системы, и избежать вышесказанных сложностей.
Еще одним порогом для принятия стандартов Евро-5 и Евро-6 является качество двигательного топлива. Согласно статистических данных Россия в мире занимает 44 место по качеству дизельного топлива.
На территории нашей страны официально возможен выпуск и продажа автомобильного топлива в соответствии стандартам Евро-4 и Евро-5. Нефтяники заявляют, что реконструкция перерабатывающих заводов в условиях кризиса не рентабельна. Падение цен на нефть не дает возможности приобрести современное оборудование.


Таким образом в нашей стране еще не полностью закрепился такой стандарт, как Евро-5. А для вступления в силу очередного экологического стандарта необходимы дополнительные капиталовложения и затраты времени. Обращать внимание на экологию у нас, к сожалению еще не привыкли. У нас огромная территория страны, и экологические проблемы считаются неактуальными. Но уже сейчас мегаполисы начинают задыхаться от большого количества машин. Отвергая системы очистки выхлопных газов, мы травим сами себя и окружающую среду. Рано или поздно придется принимать очередной экостандарт, вопрос только во времени.

Видео на тему преимущества стандарта ЕВРО-5