Что такое система блютек
Mercedes BlueTec
Экологические требования к двигателям поэтапно повышаются. Дизели уже не могут обойтись без систем нейтрализации выхлопных газов. BlueTec от компании «Даймлер» – один из самых передовых вариантов такой системы.
История
Для «подгонки» под прежние экостандарты разработчики дизельных моторов повышали качество смесеобразования. Теперь этот путь достиг своего технологического предела. Системы электронного управления впрыском (КоммонРэйл) также модернизировать некуда. Поэтому дальнейшее снижение токсичности выхлопных газов взяли на себя не мотористы, а химики.
Разработок в начале 2000-х было много, у всех ведущих автопроизводителей. Однако, в большинстве случаев, система получалась слишком сложной и дорогой. Не для массового производства. Одним из прорывных решений в данном направлении стала технология BlueTec Mercedes. Её компания «Даймлер» впервые представила в 2006 году. На легковых машинах «Мерседес» классов Е и GL.
С 2010 года технология применяется также на микроавтобусах и фургонах «Мерседес Спринтер». Всего же она была успешно внедрена на 14 моделей автомобилей компании.
Принцип работы
Главный элемент системы – каталитический нейтрализатор (SCR). У него двойные стенки; между ними – жаропрочная оболочка. Внутри – сеточки из металла или керамики, с нанесённым на них слоем химреагента. Он окисляет токсичные газы, содержащиеся в выхлопе (С0, N0x, СН). Эта химическая реакция преобразует их в N2 – азот, С02 – углекислый газ и Н20 – воду.
Реагент, используемый в Mercedes BlueTec – это раствор AdВlue. Он на 67,5% состоит из воды и на 32,5% – из технической мочевины. Это не то же самое, что мочевина карбамид, которую используют как удобрение. Основным её компонентом является аммиак. AdВlue заливается в отдельный бачок и подаётся в выпускной тракт мелкими дозами.
Необычно выглядят две заливных горловины под лючком: для дизтоплива и для реагента.
Не менее необычны и действия автомобиля, если AdВlue закончится. Тогда глушить мотор нельзя, иначе он больше не заведётся. Но это маловероятно. Расход синтетической мочевины не превышает 100 гр. на 100 км пути. То есть, 20-литрового бака AdBlue хватает более чем на 20 тысяч километров.
Однако система Блютек на Мерседесе – это не только SCR, а модульная концепция. Она включает в себя ещё и сажевый фильтр, и систему N0x –абсорберов (DeN0x ). Поэтапно происходит такая комплексная очистка выхлопных газов:
Разумеется, есть у этой передовой системы и некоторые недостатки. Дело не только в её стоимости. Она «любит» солярку только хорошего качества, очищенную от серы. Пока что не предназначена Мерседес Блютек и для регионов с суровым климатом. Реагент АдБлю замерзает уже при морозе более 12 градусов. Поэтому ведутся разработки новой системы Bluetec. В ней выброс будет также очищаться в четыре этапа. Но без водного раствора мочевины.
Если мочевина ударила в голову: что такое SCR, BlueTEC, AdBlue или DeNOxtronic и зачем это надо?
Ещё не так давно непонятная заливная горловина на некоторых «немцах» вызывала удивление, а объяснение про мочевину – сдержанное хихиканье. Прошли годы, и упоминание системы SCR вызывает не глупые смешки, а благородный гнев владельцев машин с этой самой системой. Думали, ничего хуже EGR и сажевого фильтра придумать уже нельзя, а оказалось, что можно. Так что такое – эта самая мочевина? Для чего она нужна и что делать, если что-то в этой системе перестаёт работать?
Покой нам только снится
Всё началось с того, что на современных автомобилях с дизельными моторами слишком много систем, задачами которых стала борьба за экологию. Не думайте, что я противник «зелёных», но если эти системы начинают воевать друг против друга, то что-то в них есть что-то определённо порочное. А воюют они насмерть.
Вот, например, система рециркуляции EGR. Для чего она нужна? В первую очередь – для снижения температуры отработавших газов. Тут вроде бы всё просто: чем выше температура, тем больше в газах оксидов азота NO. А они – штука действительно вредная. И EGR, снижая температуру, довольно успешно с ними борется.
Но тем временем интенсивность партикуляции (появления твёрдых частиц в газах) тоже зависит от температуры. Только в обратную сторону: чем температура выше, тем ниже содержание твёрдых частиц (читай – сажи). Но ведь есть EGR… И вот тут эта система наоборот приносит вред: снижая температуру, она помогает расти количеству сажи. Обидно. Что делать?
Выход, конечно же, нашли: стали ставить сажевые фильтры. Они терпеливо собирают в себе то, что натворила EGR – несгоревшую сажу. Вроде бы всё прекрасно, но нет.
Со временем сажевый фильтр забивается. Его как-то надо прочистить. А как? Правильно, пойти логическим путём – сжечь всё, что в него забилось. Наступить, так сказать, на горло системе EGR и запредельно поднять температуру отработавших газов. Для этого есть режим регенерации сажевого фильтра. Реализуется он по-разному, но смысл всегда одинаковый: в выпуск подаётся дополнительная порция солярки, которая там сгорает и выжигает почти всю гадость, которая скопилась в сажевом фильтре. Правда, для этого необходимы некоторые условия: машина должна на более-менее постоянной и достаточно высокой скорости ехать какое-то определённое время. Так что обычно регенерация включается на трассе. Ну а если автомобиль эксплуатируется исключительно в городе, приходится запускать принудительную регенерацию. В этом случае машина просто стоит на месте и дымит, как Москва после безобразий Наполеона. Сажа выгорает, после чего фильтр работает дальше. Прекрасно? Прекрасно, но… да-да, для этого процесса нужна очень высокая температура! А это – оксиды азота и плевок в душу системе EGR. Круг замкнулся, системы экологии опять продолжают свой великий и вечный бой, в котором победителей нет. В конце концов в этом бою умрут все.
Аммиак и все-все-все
«Умирать – так всем!» решили инженеры и придумали систему selective catalytic reduction, которую сокращенно называют SCR, а производители – как-нибудь по-своему (например, BlueTEC, AdBlue или DeNOxtronic). Для чего она нужна? Если вкратце – всё за тем же: для нейтрализации вредных соединений азота. Если поподробнее, то попробуем обойтись без погружения в дебри менделеевщины и объяснить всё на восьми пальцах инженера по технике безопасности токарного цеха.
Итак, кроме бака с соляркой в дизельной машине есть ещё один бак, куда заливается реагент – раствор мочевины в воде. Стандартная концентрация – 32,5% мочевины. Это та самая, простите за выражение, смердящая жижа. Запах у неё действительно неприятный. Оттуда этот реагент под давлением попадает в систему выпуска – в отработавшие газы. Дальше начинается химия: в отработавших газах мочевина разлагается на аммиак и изоциановую кислоту. Изоциановая кислота в свою очередь распадается на опять же аммиак (никакой ошибки нет, аммиак образуется на обеих стадиях распада) и углекислый газ. И вот как раз аммиак нейтрализует оксиды азота. В конце реакции получаются совершенно безвредные вещества: углекислый газ, азот и водяной пар. Это ли не мечта Греты Тунберг?
Основное преимущество использование мочевины – это сохранение достаточно высокой температуры сгорания топливной смеси. То есть партикуляры (сажа по-научному) в её присутствии в большом количестве всё-таки сгорают и не оседают на фильтре. Прекрасно? Почти. Но плачь, Грета, плачь: тут тоже не всё идеально.
Второй недостаток – это необходимость эту мочевину покупать и даже возить с собой канистру про запас. Владельцы Кайенов и Гелендвагенов, моющие свои автомобили на мойках самообслуживания, здорово негодуют и печалятся, потому что без мочевины загорается «джеки чан», мотор вываливается в ошибку и иногда просто сообщает, что его пуск невозможен.
Третий недостаток – это относительно сложная конструкция. Дополнительные датчики, форсунка и прочее, что может сломаться – всё это потенциальный риск. А если говорить честнее, то не потенциальный, а вполне даже реальный: иногда всё это ломается. И тогда приходит время что-то в этой системе ремонтировать.
Всё и сразу
Итак, есть несколько проблем: мочевина замерзает, душит жаба её постоянно покупать, выходят из строя компоненты системы. Что со всем этим делать? О, тут народная фантазия просто бурлит. Правда, не всегда в нужном русле.
Разумеется, наиболее правильное решение – это покупать мочевину и следить за работой системы. На самом деле, она не так уж плоха, и что касается снижения выброса оксидов азота, то работает SCR очень эффективно. Но правильно – это иногда дорого. Поэтому на помощь приходит смекалка.
Первым делом люди решили, что систему можно обмануть, залив вместо мочевины воду. Какая ей разница, чего жрать? Жидкое – и ладно. Но система оказалась умнее. И это понятно: датчики оксидов азота перед и после катализатора следят за эффективностью работы мочевины. Если что-то идёт не так, по их команде насос качает всё больше жидкости, пока концентрация NO на выходе не упадёт до нормы. Само собой, воду можно качать бесконечно долго, но ситуация с оксидами азота не улучшится. Система от этого впадает в ступор и выпадает в ошибку. Мотор в аварийном режиме, машина не едет, владелец в расстройстве. Что придумать ещё?
Оk, попробуем по-другому: разбавим мочевину водой. Может, хотя бы расход снизим. Фокус не проходит по той же причине: SCR видит, что работает неэффективно, и добавляет разбавленный реагент до тех пор, пока не начнёт работать как положено. Фиаско.
Хорошо, идём ва-банк: покупаем мочевину в гранулах (её продают как удобрение в виде карбамида) и делаем раствор сами. Пользуемся своей машиной, а если повезёт, то ещё и продать её можно – себестоимость копеечная, почему бы и отбить затраты? Теоретически раствор сделать можно (только воду надо брать деминерализованную, хотя найти такую сложно). Вот только гранулы удобрений для этих целей не подойдут: гранулы обрабатывают таким составом, который полностью отфильтровать не получается. Да и сам состав немного не тот, который нужен для мочевины SCR: в нём слишком много биурета – амида аллофановой кислоты. Можно, конечно, упереться рогом в землю и найти подходящие ингредиенты, но овчинка выделки стоить не будет. Проще будет купить готовую мочевину.
Иногда пытаются обмануть машину, убедив температурный датчик в баке мочевины в том, что она замёрзла. Иногда помогает, но чаще в попытках разморозить мочевину перегорает система её подогрева. Так себе выход из положения.
Есть ещё один радикальный способ: забить на систему и просто ничего не заливать. Ездить машина будет, но медленно. Процентов на 60-70 от того, как она может. В общем, тоже не выход.
Особенно обидно, что все эти эксперименты с водой почти всегда приводят к смерти каких-то элементов SCR. Умирает подогрев, перегорает насос, забивается форсунка. В случае с использованием воды из-под крана и самопальной мочевины можно загубить и катализатор.
Остаётся одно решение: удалить всю систему полностью. Повторю ещё раз: этот выход всё-таки не самый лучший, и будет правильнее поддерживать рабочее состояние SCR. Но уже если совсем прижало, то почему бы и нет. Правда, тут нужно обратить внимание на две вещи: во-первых, удалять мочевину лучше вместе с глушением EGR, а возможно – и с сажевыми фильтрами, во-вторых, придётся программно влезать в диагностику этой системы. Теперь немного подробнее.
Недостаток EGR – очень быстрое загаживание сажей впускного коллектора. Чтобы избежать этого процесса в дальнейшем, лучше всего будет заглушить каналы отработавших газов. Заглушки не дадут саже попадать обратно во впуск. А чтобы забыть о проблеме наверняка, можно заодно удалить и сажевый фильтр. А вот катализатор можно не трогать (если он пока ещё целый).
С программными изменениями ситуация сложнее. Конечно, можно отключить систему диагностики полностью. Часто так и делают: это проще и быстрее всего. Но при этом перестают работать защитные алгоритмы, что само по себе очень плохо, но хуже, что при неполадках в других системах мотора никаких ошибок диагностика не покажет. А это – самая поганая ситуация для диагноста, которому придётся разбираться с машиной. С учётом убитых алгоритмов защиты мотора вероятность попадания в сервис и последующих танцев с бубном (и сканером) вокруг машины очень высока. Поэтому после физического удаления сажевых фильтров, EGR и SCR нужно удалить только их системы диагностики. Для этого приходится покупать A2L-файлы (инженерные карты прошивки, в которых описаны все основные калибровки и константы бинарного файла прошивки) и вносить в них соответствующие изменения. В итоге прошивка не видит только физически удалённые компоненты, а все остальные работают в штатном режиме.
Разумеется, такая работа – удовольствие не самое дешёвое, поэтому обычно ищут что-то подешевле. Да, иногда что-то сделать получается, но только в порядке исключения. Так что полноценное удаление мочевины – это всё-таки дорого.
Ну а лучший способ жить с мочевиной в хороших отношениях – это не пытаться на ней экономить. Система справляется со своими задачами по повышению экологичности выхлопа и почти не портит жизнь другим системам автомобиля (чего не скажешь о EGR), хотя её подводит некоторая сложность исполнения. Так что лучше оставьте всё как есть и обслуживайте систему в хороших сервисах.
Что такое система BlueTec
Читатель наверняка знает, что помимо экономичности и надежности дизельные агрегаты не слишком экологичны – при работе они выбрасывают в атмосферу оксиды азота и углеводороды. Старые дизельные агрегаты сильно загрязняют воздух сажей. Об этом говорят как инженеры, так и медики. Последние добавляют, что действие дизельного выхлопа на органы дыхания человека повышает риск возникновения рака. Автомобильные концерны долгое время пытались повысить экологичность дизелей. Концерн Daimler AG не был удовлетворен требованиями экологических стандартов Евро-4 и Евро-5 и создал собственную систему «чистого» дизеля под названием BlueTec. В данном материале Avto.pro расскажет вам о том, что представляет собой данная система, как она работает и с какими неисправностями могут столкнуться владельцы «чистых» дизельных автомобилей от Mercedes-Benz.
Почему эта система востребована
Daimler AG оснащает системой BlueTec многие из выпускаемых дизельных автомобилей по ряду причин. Несмотря на относительную сложность, она отличается универсальностью, большим эксплуатационным ресурсом и рядом интересных особенностей. Вот почему она настолько хороша:
BlueTec особенно ценится водителями из Германии, владеющими коммерческим и тяжелым грузовым транспортом. Автомобили, оснащенные данной системы, могут получить льготы на проезд по платным дорогам. Также стоит отметить, что на транспорт с уменьшенным уровнем выбросов не распространяется запрет на въезд в города большинства европейских стран. Добавим, что система не слишком дорога в обслуживании.
Как это устроено
Вот как это работает: реагент AdBlue впрыскивается в поток отработавших газов небольшими порциями, где смешивается с выхлопом (уже очищенным от сажи), поступает к нейтрализатору и способствуют преобразованию газов в азот и воду. Реагент призван бороться с оксидами азота, тем временем как остальные комплектующие системы удаляют или сжигают сажу, углеводороды и прочие составляющие дизельного выхлопа.
Система BlueTec эффективно снижают процент вредных соединений в отработавших газах и препятствуют выбросу сажи, но выгодно отличается от систем с каталитическими преобразователями простотой. Главная особенность технологии Daimler AG заключается именно в этом: дизельный агрегат становится экологичнее, однако в него не вносят сложные доработки. Основные элементы BlueTec имеют большой эксплуатационный ресурс, а их обслуживание отличается простотой. Как результат, «чистые» дизельные автомобили не растут в цене так сильно, как, например, аналогичные бензиновые авто, потребовавшие бы установки сразу нескольких катализаторов.
Неисправности BlueTec и вопрос отключения системы
Бачок реагента обычно AdBlue находится рядом с бензобаком. Как утверждает производитель, обслуживание системы сводится к контролю уровня жидкости – водителю достаточно открутить пробку бачка AdBlue и долить реагент. Данную процедуру необходимо проводить каждые 10 тысяч километров в среднем. Несмотря на простоту системы и ее высокую надежность, на практике она выходит из строя спустя несколько лет эксплуатации. Основные причины таковы:
В большинстве случаев проблемы начинаются после продолжительной езды на некачественном дизеле. К несчастью, почти на всем постсоветском пространстве существует проблема с горючим. А если BlueTec выходит из строя, бортовая электроника может заблокировать двигатель спустя определенное число его запусков (обычно шесть). О наличии проблем свидетельствует:
Диагностика при помощи автосканера может поставить автолюбителя в тупик – комбинаций ошибок немало и они свидетельствуют о проблеме в BlueTec в принципе, т.е. уточнить, какой именно элемент системы вышел из строя иногда бывает невозможно без обращения к специалисту. По этой причине при выявлении неисправности автолюбители необходимо обращаться на СТО. Как заявляют многие автолюбители, проблемы с системой от концерна Daimler AG обычно начинаются после преодоления отметки в 100 тысяч километров пробега. Водителю также придется на регулярной основе заливать реагент AdBlue. Предлагаем узнать о нем больше.
Что такое AdBlue
Система BlueTech не может работать нормально без впрыска специальной жидкости AdBlue в отработанные газы. Именно за счет экологические показатели автомобиля достигают норм Евро4 – Евро 6. Данную жидкость еще называют мочевиной, поскольку технически она представляет собой раствор мочевины в деминерализованной воде. Не стоит путать AdBlue с обычной мочевиной, представляющей собой кормовую добавку для животных, азотное удобрение и некоторые другие продукты. Работа SCR основа на хим. реакции аммиака NH3 с оксидами азота NOx, входящими в состав выхлопных газов. В результате реакции образуется водяной пар H20 и азот N2 (безвреден). Сама жидкость AdBlue не является топливной добавкой – это специфический реагент, использующийся в BlueTec. Средний расход реагента равен 3-6% от объема расхода топлива. В идеале покупая водителем жидкость и тара должна соответстсовать следующим требованиям:
К несчастью, немалая доля реализуемых на отечественных рынках жидкостей AdBlue не только не подпадают под вышеуказанные требования, но и имеют в своем составе добавки, не рекомендованные немецким автоконцерном. Например, недорогие антислёживатели (обычно карбамид «Уресофт-150»), хотя при производстве мочевины должен использоваться карбамид марки А высокой степени очистки.
Бачок реагента AdBlue обычно соседствует с основным топливным баком. Заливная горловина может находится рядом с крышкой для заправки топлива, в багажном отделении, а в редких случаях под капотом автомобиля. Заправочный объем различен для разных моделей транспорта и составляет от 5 до 30 литров, но в некоторых случаях достигает отметки в 35 литров. Одного полного бака обычно хватает на 5-20 тысяч километров пробега. Согласно регламенту, плановая замена расходников осуществляется каждые 10 тысяч километров. Следовательно, залитой жидкости хватит на один ТО. Сервисная система Assyst Plus позволяет прогнозировать, на какой километраж хватит реагента. При игнорировании необходимости долива AdBlue бортовая электроника сначала переведет двигатель в аварийный режим. Некоторые изменения в Техническом регламенте позволяют отключить систему, однако в этом случае транспорт перестанет удовлетворяет экологическим нормам.
Выше мы уже указала на то, что часть реализуемых на первичном и вторичном рынке жидкостей AdBlue не соответствуют требованиям. Фактически, данные реагенты являются подделками. Эксперты концерна Daimler AG категорически не рекомендуют заливать такие расходники в систему. Вот с какими проблемами может столкнуться автолюбитель:
Спешим заверить читателей, что последнее случается редко, но, в принципе, возможен выход из строя практически всех выхлопной системы. В этом случае потребуется замена целого ряда автомобильных комплектующих. В большинстве случаев автомобиль просто перестает быть настолько экологичным, насколько это задумывалось автоконцерном. Со временем изнашиваются отдельные его узлы, однако выявить проблемы можно в ходе прохождения ТО. Самым верным решением будет выявление подделки еще на этапе выбора жидкости в магазине. Вот на что нужно обратить внимание:
После покупку подходящей жидкости автолюбителю необходимо доливать ее по необходимости. AdBlue не является сильно токсичным, горючим или взрывоопасным веществом. Длительный контакт с кожей человека может вызвать ожоги, так что работать с реагентом стоит в резиновых перчатках. Вдыхание паров реагента непродолжительное время не способно нанести вред человеку или животным. Длительное вдыхание может быть опасным. Появление головных болей, кашля и проблем с пищеварением должны стать поводом для беспокойства.
Поиск запчастей и расходников систем BlueTec
В подавляющем большинстве случаев автолюбитель не знает каталожных номеров, так что поиски придется вести по (техническим) параметрам автомобиля. К примеру, искать запчасти на Avto.pro можно поэтапно: выбрать марку, модель авто, выбрать категорию запчастей и, ориентируясь в подкатегориях, подобрать нужную деталь. Заметьте, что отличаются номера не только запчастей для авто разных марок и моделей, но и номера жидкостей AdBlue. Они фасуются в тары объемом 1,9-200 литров. В продаже можно найти оригинальные жидкости, неоригинальные зарубежного производство и неоригинальные от отечественных фирм. Всегда удовлетворяют стандартам именно оригинальные реагенты, реже неоригинальные зарубежные. По словам некоторых экспертов, наиболее дешевые отечественные неоригиналы в 70% случаев оказываются или откровенной подделкой, или продуктом, который не рекомендовано заливать в автомобиль по причине сомнительности их состава.
Вывод
Система BlueTec, призванная повысить экологичность дизельного транспорта, достаточно эффективна и надежна. При этом она также проста в эксплуатации – автолюбителю достаточно следить за уровень жидкости AdBlue и вовремя доливать порцию реагента. Хоть немецкие автопроизводители утверждают, что система может похвастать большим эксплуатационным ресурсом, уже спустя несколько лет эксплуатации отдельные комплектующие BlueTec гарантированно выходят из строя. Для ремонта лучше брать оригинальные запчасти. В продаже встречаются и неоригиналы, однако их качество под вопросом. Если вы столкнулись с поломкой, как можно скорее подберите запчасти и делегируйте работу по их установке специалистам.
BlueTec Mercedes – что это такое
Основными вредными компонентами выхлопных газов дизельных двигателей являются твердые частицы и оксиды азота NOx. Интересный способ уменьшить выбросы последнего компонента был найден компанией Mercedes-Benz.
Система под названием BlueTec была создана для того, чтобы соответствовать все более строгим стандартам выбросов вредных компонентов выхлопных газов в США. Это решение было запущено в производство в 2006 году, и с тех пор его развитие шло по двум направлениям, поэтому теперь можно встретить два типа системы BlueTec.
Первая основана на дозировании препарата на основе мочевины в выхлопную систему. Эта мочевина выделяет аммиак под воздействием высокой температуры, обеспечивает работу каталитического нейтрализатора SCR (селективное каталитическое восстановление) и разложение большой части молекул оксида азота, выбрасываемых двигателем. Система включает классический восстановительный каталитический реактор, установленный вместе с сажевым фильтром, дозатор водного раствора мочевины AdBlue и вышеупомянутый реактор SCR. Основная эксплуатационная проблема, вызванная этим типом BlueTec, — это необходимость регулярно доливать AdBlue. К счастью, его расход настолько мал, что достаточно долить раствор во время осмотра.
Тем не менее, инженеры Mercedes разработали систему BlueTec другого типа, на этот раз полностью необслуживаемую. К ранее использовавшемуся реактору окисления, фильтру частиц и катализатору SCR был присоединен каталитический реактор-накопитель DeNOx, который связывает, а затем автоматически восстанавливает оксиды азота. Это возможно, потому что конвертер автоматически производит аммиак, необходимый для снижения выбросов NOx, с помощью запатентованного процесса.
Применение второй эволюции системы требует использования топлива с содержанием серы до 15 ppm, в противном случае регенерация каталитических нейтрализаторов происходит гораздо чаще, что увеличивает расход топлива.
Чтобы система BlueTec работала максимально эффективно, конструкторы позаботились о том, чтобы выхлопные газы, выходящие из двигателя, были максимально чистыми. Это связано с использованием ряда внутренних модификаций привода, включая чрезвычайно современную систему впрыска Common Rail с пьезоэлектрическими форсунками с давлением впрыска 2000 бар, модернизированные свечи накаливания, пониженную степень сжатия и турбокомпрессор с регулируемыми лопастями. Все способствует тому, что система снижения вредных компонентов выхлопных газов за счет каталитической реакции работает как можно меньше.