Płyn do silników Diesla - Diesel exhaust fluid
.jpg)
Płyn do wydechu silników Diesla ( DEF ; znany również jako AUS 32 i sprzedawany jako AdBlue ) to płyn stosowany w celu zmniejszenia ilości zanieczyszczeń powietrza wytwarzanych przez silnik wysokoprężny. W szczególności DEF jest wodnym roztworem mocznika wytworzonym z 32,5% mocznika i 67,5% wody dejonizowanej . DEF jest zużywany w selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), która obniża stężenie tlenków azotu ( NO
x) w emisji spalin z silnika Diesla .
Inne nazwy
W międzynarodowej normie określającej DEF ( ISO 22241) jest on określany jako AUS 32 (wodny roztwór mocznika 32%). DEF jest również sprzedawany jako AdBlue, zastrzeżony znak towarowy Niemieckiego Stowarzyszenia Przemysłu Motoryzacyjnego .
Kilka marek systemu SCR używa DEF: BlueHDI jest używany przez pojazdy Grupy PSA, w tym marki Peugeot , Citroën i DS Automobiles ; BlueTec firmy Daimler AG ; i FLENDS (Final Low Emission New Diesel System) firmy UD Trucks .
Tło
Silniki Diesla mogą pracować przy spalaniu ubogim w stosunku powietrza do paliwa (stosunek nadstechiometryczny ), aby zapewnić pełne spalanie sadzy i zapobiec ich wypalaniu niespalonego paliwa. Nadmiar powietrza nieuchronnie prowadzi do powstania NO
x, które są szkodliwymi zanieczyszczeniami , z azotu w powietrzu. SCR służy do zmniejszenia ilości NO
xuwolnione do atmosfery. DEF z oddzielnego zbiornika jest wtryskiwany do rurociągu wydechowego. W SCR katalizator The NR
xsą redukowane przez amoniak do wody i azotu , które nie zanieczyszczają środowiska. Woda i azot są następnie uwalniane do atmosfery przez spaliny.
Szybkość wtrysku DEF do spalin zależy od konkretnego układu oczyszczania spalin, ale zwykle wynosi 2–6% objętości zużycia oleju napędowego. Ta niska prędkość dozowania zapewnia długie okresy między uzupełnianiem płynu i minimalizuje rozmiar zbiornika (oraz ingerencję w przestrzeń opakowania pojazdu). Elektroniczna jednostka sterująca reguluje dodawanie płynu zgodnie z takich parametrów silnika jak: temperatura pracy i prędkości.
Chemia
DEF to 32,5% roztwór mocznika (NH
2)
2CO . Po wtryśnięciu do strumienia gorących spalin , woda odparowuje, a mocznik rozkłada się termicznie tworząc amoniak ( NH
3) i kwas izocyjanowy (HNCO):
-
(NH
2)
2CO → NH
3 + HNCO
Do kwasów izocyjanianowa reaguje z parą wodną i hydrolizy do dwutlenku węgla i amoniaku:
- HNCO + H
2O → CO
2+ NH
3
Ogólnie rzecz biorąc, do tej pory:
-
(NH
2)
2CO + H
2O → 2 NH
3+ CO
2
Amoniak w obecności tlenu i katalizatora redukuje dwa różne tlenki azotu:
Ogólna redukcja NO
x przez mocznik jest wtedy:
- 2 (NH
2)
2CO + 4 NO + O
2→ 4 N
2+ 4 godz
2O + 2 CO
2 oraz - 4 (NH
2)
2CO + 6 NIE
2→ 7 N
2+ 8 godz
2O + 4 CO
2
Praca w okresie zimowym
DEF zamarza w temperaturze -11°C (12°F). Aby system oczyszczania spalin SCR działał w niskich temperaturach, wystarczająca ilość zamrożonego DEF musi zostać stopiona w jak najkrótszym czasie, najlepiej w ciągu kilku minut. Na przykład, wymagania emisji EPA 2010 wymagają pełnego przepływu chłodziwa DEF w ciągu 70 minut.
Zazwyczaj zamrożony DEF jest topiony przez ciepło z silnika, np. płyn chłodzący silnik przepływający przez zbiornik DEF, sterowany przez termostatyczny zawór sterujący płynu chłodzącego. Ta metoda może zająć dużo czasu, zanim system oczyszczania spalin SCR będzie w pełni operacyjny, często do godziny.
Inną metodą rozmrażania DEF (a tym samym umożliwienia pełnego działania SCR) jest zintegrowanie grzałki elektrycznej ze zbiornikiem DEF. Ta grzałka musi być odpowiednio zwymiarowana, umieszczona i zasilana, aby szybko stopić wystarczającą ilość zamrożonego DEF. Zaleca się samoregulację, aby nie przegrzać, jeśli (część) grzałki znajduje się poza cieczą. Powinien również być samoregulujący, aby wyeliminować wszelkie skomplikowane czujniki i systemy regulacji temperatury. Ponadto grzałka nie powinna przekraczać 50–60 °C (122–140 °F), ponieważ DEF zaczyna się rozkładać w temperaturze około 60 °C (140 °F). W tym celu często stosuje się grzejniki PTC .
Bezpieczeństwo i przechowywanie
Roztwór mocznika jest przejrzysty, nietoksyczny i bezpieczny w użyciu. Ponieważ mocznik działa korozyjnie na metale, takie jak aluminium, DEF jest przechowywany i transportowany w specjalnych pojemnikach. Pojemniki te są zwykle wykonane ze stali nierdzewnej. Systemy selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) w pojazdach oraz dozowniki DEF są zaprojektowane w taki sposób, aby nie oddziaływać korozyjnie mocznika na nie. Zaleca się przechowywanie DEF w chłodnym, suchym i dobrze wentylowanym miejscu, z dala od bezpośredniego światła słonecznego. Masowe objętości DEF są kompatybilne do przechowywania w pojemnikach polietylenowych ( HDPE , XLPE ), plastikowych wzmocnionych włóknem szklanym ( FRP ) i stalowych zbiornikach. DEF jest również często przeładowywany w pośrednich pojemnikach zbiorczych do przechowywania i transportu.
Płyn do silników Diesla jest oferowany konsumentom w różnych ilościach, od pojemników do jednorazowego lub wielokrotnego użytku, po masowce dla konsumentów wymagających dużej ilości DEF. Od 2013 r. na wielu postojach ciężarówek dodano pompy DEF, które dozują DEF. Są one zwykle sąsiadujące z pompami paliwowymi, dzięki czemu kierowca może napełnić oba zbiorniki bez przemieszczania ciężarówki.
W Europie coraz więcej stacji paliw oferuje dystrybutory AdBlue, nie tylko do dużych pojazdów użytkowych, ale także do samochodów osobowych.
Na lotniskach, gdzie DEF może być czasami wymagany w pojazdach obsługi naziemnej z silnikami wysokoprężnymi, jego etykietowanie i przechowywanie musi być starannie zarządzane, aby uniknąć przypadkowego serwisowania samolotów odrzutowych za pomocą DEF zamiast inhibitora oblodzenia układu paliwowego , błąd, który przypisywano wielu silnikom w locie awarie i incydenty uziemienia.