EMISJA SPALIN   -   norma   EURO 5

   O ile wymagania normy emisji spalin Euro 3 można było spełnić poprzez unowocześnienie samych silników, wymagania aktualnie obowiązującej normy Euro 4 i wchodzącej w życie w roku 2009 normy Euro 5 można spełnić wyłącznie z pomocą systemów końcowej obróbki spalin. Unowocześnienie silnika polega na podwyższeniu szczytowego ciśnienia wtrysku który optymalizuje proces spalania paliwa i - w zależności od wariantu silnika - podwyższa moc.
Ulepszenie procesu spalania skutkuje zmniejszeniem ilości szkodliwych cząsteczek stałych, oraz niskim zużyciem paliwa.
Konstruktorzy silników wysokoprężnych opracowali 3 metody wtórnej obróbki spalin pozwalające zmniejszyć emisję gazów tlenku azotu (NOx) i cząstek stałych (PM):

• SCR - Selective Catalyst Reduction (selektywna redukcja katalityczna) - redukcja NOx
• EGR - Exhaust Gas Recirculation (recyrkulacja gazów spalinowych) - redukcja NOx
• DPF - Diesel Particulate Filter (redukcja cząstek stałych) - redukcja PM

Nowe systemy wtórnej obróbki spalin wymagają stosowania nowych olejów silnikowych o specyficznych parametrach i udoskonalonej formule. Poszczególne technologie maja swoje wady:

• SCR - większe utlenianie oleju jako rezultat niskiej temperatury zapłonu (wyższe temperatury spalania)
• EGR - wyższa zawartość sadzy jako rezultat niższych temperatur spalania, co wpływa na gęstnienie oleju
• DPF - pojawienie się osadu z oleju oznacza konieczność częstej jego wymiany.

Technologia SCR odznacza się kilkoma zaletami w porównaniu z innymi dostępnymi technologiami. Te zalety to między innymi:

• Sprawdzona i niezawodna technologia.
• Brak ograniczeń co do mocy pojazdu.
• Zapewnia największą oszczędność paliwa spośród wszystkich rozwiązań opracowanych pod kątem norm Euro 4 i Euro 5.
• Możliwość sprostania od samego początku także wymaganiom normy Euro 5.

   Mercedes-Benz zdecydował się na wprowadzenie przyszłościowego rozwiązania, które pozwoli spełnić już dziś zarówno wymagania normy Euro 4, jak i Euro 5 oraz osiągnąć długotrwałe korzyści ekonomiczne i ekologiczne.
Z danych producenta Mercedes Atego w wersji Blue Tec 5 (tak właśnie firma Mercedes-Benz nazwała swoją technologię SCR ) zużycie paliwa jest o 5-7% mniejsze niż przy zastosowaniu innych technologii spełniających normę Euro 4.

    Kluczową rolę odgrywa w nich system sterowania pracą silnika Telligent^®. Ten wypróbowany elektroniczny system regulacji silnika w milisekundowych odstępach dostosowuje wtrysk paliwa do aktualnej sytuacji na drodze. Regulacja wtrysku, w połączeniu z ciśnieniem wtrysku wynoszącym do 2200 barów, daje wspaniałą mieszankę, a tym samym podnosi stopień sprawności silnika.

W skład systemu BlueTec^® wchodzi:

1. unowocześniony silnik o podwyższonej (w zależności od wariantu) mocy
2. płyn eksploatacyjny AdBlue
3. pompa wtryskowa (dozująca) płynu
4. dysza wtrysku
5. dodatkowy zbiornik na płyn AdBlue
6. katalizatora SCR
7. urządzenia diagnostycznego systemu, (jakie będzie wymagane w przyszłości przez ustawodawcę).

   W systemie BlueTec^® płyn AdBlue z zbiornika, zamontowanego na podwoziu samochodu poprzez jednostkę dozującą i dysze wtrysku, AdBlue dociera do wnętrza katalizatora gdzie miesza się z gorącymi spalinami silnika. Pod wpływem wysokiej temperatury ulega przemianie w amoniak, który jest potrzebny do reakcji chemicznej zachodzącej w katalizatorze. Tutaj, w ramach reakcji chemiczno-katalitycznej tlenki azotu przekształcają się w substancje nieszkodliwe: azot i wodę. Urządzenie diagnostyczne systemu stale monitoruje działanie komponentów BlueTec^® i informuje kierowcę o aktualnym poziomie AdBlue w zbiorniku.

    AdBlue (nazwa handlowa) jest to farmaceutycznej czystości 32,5% roztwór mocznika, bez dodatków obcych i zdemineralizowanej wody. Reduktor wynaleziony specjalnie dla zastosowania w branży motoryzacyjnej w celu dopalenia w katalizatorze SCR szkodliwych dla środowiska tlenków azotu i cząsteczek stałych. AdBlue nie jest substancją zaliczaną do niebezpiecznych ani groźnych dla środowiska. Nie jest palny ani wybuchowy, ani szkodliwy dla zdrowia. Wadą jest jego łatwość zanieczyszczenia, co doprowadza do niezdatności do użytku. AdBlue jest także korozyjny, łatwo krystalizuje się i od -11 °C zamarza. Dlatego też do jego dystrybucji konieczne są specjalne zbiorniki, pompy, węże, pistolety. Zbiorniki na AdBlue są wielkości od 8 do 95 litrów w zależności od modelu pojazdu. Na pełnym zbiorniku AdBlue samochód przejedzie powyżej 6.000 km. AdBlue jest nietoksyczny, bezwonny, bezbarwny, bezpieczny dla otoczenia i przyjazny dla środowiska. źródło: http://pl.wikipedia.org
Została sklasyfikowana jak substancja o najmniejszym ryzyku transportu. Mocznik jest substancją chemiczną, której podstawę stanowi naturalny gaz. Jest on obecnie używany do produkcji nawozów sztucznych stosowanych w rolnictwie, jak również w przemyśle spożywczym i kosmetycznym.
AdBlue nie jest łatwopalny ale przechowywanie roztworu w temperaturze powyżej 30^oC może spowodować jego rozpad hydrolityczny z utworzeniem amoniaku.

   AdBlue produkowany i dostarczany jest przez firmy Brenntag i Yara z Norwegii,
Yara jako największy producent mocznika na świecie zapewnia bezpieczeństwo stałych dostaw, produktu najwyższej jakości. Brenntag jako największy europejski dystrybutor płynu AdBlue, gwarantuje możliwość dostaw w ciągu 48h do dowolnego miejsca w Europie. Jakość produktu zapewniają normy DIN V 70070, ISO i CEFIC, ta ostatnia (tł. Europejska Rada Przemysłu Chemicznego) gwarantuje że w przypadku uszkodzeń systemu SCR, producent odpowiada za ewentualne naprawy.
AdBlue to koncepcja gwarantująca najwyższą jakość pod każdym względem.

Nasuwa się pytanie: Dlaczego AdBlue nie można mieszać bezpośrednio z paliwem?

W przypadku zmieszania płynu z olejem napędowym i wtryśnięcia do cylindra AdBlue ulegnie rozkładowi i spaleniu na skutek działania wysokiej temperatury podczas procesu spalania. W spalinach nie pozostanie wtedy amoniak, który jest niezbędny do przeprowadzenia reakcji katalitycznej.
Dlatego nie można dodawać AdBlue bezpośrednio do paliwa.

Po licznych testach przeprowadzonych przez producentów pojazdów wyposażonych w technologię SCR przyjmuje się, że zużycie AdBlue będzie stanowić 3-5% w stosunku do zużycia paliwa, w przypadku normy Euro 4.
Aby sprostać wymaganiom normy Euro 5 dotyczącej emisji spalin, ilość AdBlue wtryskiwanego do spalin musi stanowić 5-7 % zużycia paliwa. Co pociąga za sobą pewne różnice w wyposażeniu technicznym takiego systemu.

Mercedes Atego 1629 AF posiada zbiornik o pojemności 8 litrów, w ramach wyposażenia dodatkowego dostępne są również większe zbiorniki.
Płyn AdBlue tankuje się (podobnie jak olej napędowy) z dystrybutora, lub z przenośnych kanistrów (5 - 10 - 30 litrów) na publicznych stacjach paliw i stacjach serwisowych.

Cena AdBlue może się zmieniać w zależności od cen surowców, jak również od wielkości poszczególnych zamówień, jednak nie powinna przekroczyć ceny litra oleju napędowego. Oszczędności spalania paliwa w silnikach wysokoprężnych wyposażonych w układ SCR będą większe niż cena AdBlue.

EUROPEAN EMISSION STANDARDS FOR HEAVY DUTY WEHICLES (LORRIES) APPLYING TO VEHICLE SERIES PRODUCTION

CO = tlenek węgla (Carbon monoxide) w g / kW / h
N0x = tlenki azotu (Nitrogen oxide) w g / kW / h
VOCs = lotne związki organiczne (Volatile Organic Compounds) w g / kW / h

Nowe europejskie normy dotyczące emisji spalin stawiają trudne wymagania przed wszystkimi producentami pojazdów. Jest znaczna różnica między wymaganiami dotyczącymi emisji spalin określonymi w normie Euro 3 a zawartymi w normie Euro 4. Emisja tlenków azotu (NOx) musi ulec zmniejszeniu z 5 do 3,5 g/kWh, co stanowi redukcję o 30%. Emisja cząstek (PM) musi zostać zmniejszona z 0,1 do 0,02 g/kWh. Oznacza to ograniczenie emisji cząstek o nie mniej niż 80%.

Wszystkie nowe pojazdy ciężarowe (m.c. powyżej 3,5 t)
rejestrowane od 1 października 2009 r. muszą spełniać wymagania normy Euro 5.