Евро 5, Евро 6. Системы SCR и EGR на грузовых автомобилях. Опыт их эксплуатации в России

Терминами «Евро-5», «Евро-6» сокращенно называют стандарты Европейской Экономической Комиссии  Организации Объединенных Наций. В 1958 году в Женеве данной комиссией было принято «Соглашение о стандартизации транспортных средств», в котором прописаны требования к безопасности и экологичности транспорта. Первый евростандарт (Евро-0) начал свое действие в 1988 году. А каждый последующий ужесточал требования по нормам выбросов в окружающую среду.

С 2015 года в Европе действуют нормы Евро-6. В отличие от предыдущего стандарта существенно ужесточились требования к автомобилям с дизельными двигателями. Поэтому европейской семерке производителей грузовых автомобилей и автобусов (марки  DAF, Iveco, Mercedes-Benz, MAN, Renault, Volvo, Scania) понадобилось вложить значительные финансовые средства в подготовку новых серий тягачей и другой техники, соответствующих нормам Евро-6. В период действия Евро-5 достаточно было использовать систему рециркуляции выхлопных газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation) или систему селективной каталитической нейтрализации (SCR — Selective Catalytic Reduction) с впрыском реагента AdBlue (водный раствор мочевины, 32,5%). После ужесточения требований конструкторам  необходимо было объединить два метода очистки и усовершенствовать сажевые фильтры. Большинство автоконцернов, чтобы справиться с проблемой соответствия нормам Евро-6, использовали именно эти технологии, добавляя свои собственные наработки. 

Рассмотрим принцип работы каждой системы детально.Система рециркуляции выхлопных газов (EGR ExhaustGas Recirculation)

Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Повышенное содержание оксидов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород - чем больше кислорода, тем выше температура. Если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов снижаются.

EGR устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. Кроме улучшения экологических показателей (выброс NOx снижается до 50%), имеются еще некоторые «побочные» положительные последствия. Работа дизельных моторов при пониженной температуре становится более мягкой. Выброс сажи у дизелей с системой EGR уменьшается на 10%. Существует и обратная сторона медали. При установке EGR уменьшается мощность двигателя, падает ресурс сажевого фильтра, сильнее загрязняется масло, повышается требовательность к качеству топлива.

В зависимости от года выпуска автомобиля на нем может стоять пневмо-механическая система EGR, электро-пневматическая или электронная система привода.

Пневмо-механическая система. Название системы говорит само за себя. С одной стороны привода заслонки EGR установлена пружина, а с другой стороны полость с подключением пневмошланга. На холостом ходу заслонка закрыта, и слабого разряжения недостаточно для открытия клапана. При умеренной нагрузке разряжение во впускном коллекторе увеличивается, и клапан приоткрывается. При максимальной нагрузке заслонка полностью открыта.

Электро-пневматическая система. Такая система управляется электронным блоком управления ECU на основании показания датчиков. Блок анализирует данные с датчиков и отрывает/закрывает электроклапан вакуумной системы для открытия/закрытия клапана EGR. В таких системах клапан EGR имеет два рабочих положения.

Электронная система. В клапане EGR отсутствует заслонка, ее роль выполняют либо два, либо три отверстия разного диаметра с соленоидами управления открытия. Существует также разновидность с приводом заслонки шаговым двигателем.

Система селективной каталитической нейтрализации (SCR — Selective Catalytic Reduction) с впрыском реагента AdBlue

Технология SCR основана на впрыске строго дозированного количества реагента AdBlue в поток отработанных газов в присутствии катализатора (пентаоксид ванадия), в результате чего происходит химическая реакция превращения вредных оксидов азота (NOx) в безвредные вещества – водяной пар и азот.

Технически система устроена следующим образом. Бак для AdBlue расположен рядом с кабиной грузовика. Выполнен он, как правило, из пластика. AdBlue почти не расширяется при замерзании, поэтому разрыва бака можно не бояться. Внутри бака предусмотрен подогрев — змеевик, соединенный с системой охлаждения двигателя. После бака установлен насос, создающий давление жидкости в магистрали. Магистраль подогревается электрически. После насоса стоит дозирующее устройство, объединенное с блоком управления системой SCR. Впрыск должен быть достаточно точным, чтобы количество жидкости соответствовало объёму выхлопных газов в каждый конкретный момент. Непосредственно перед катализатором расположена форсунка, подающая AdBlue в выпускной тракт. В системе предусмотрены два фильтра AdBlue – грубой и тонкой очистки, стоящие, соответственно, после бака и после насоса. Катализатор, в который впрыскивается AdBlue, нестандартный — в нем используется не платина, а ванадий. Именно в присутствии оксида этого металла реакция нейтрализации NOx идет особенно активно. Ванадий не разрушается от серы, поэтому автомобили с SCR не так требовательны к качеству дизельного топлива.

 

Установка системы селективной каталитической нейтрализации создает определенные неудобства для водителей:
- требуется установка дополнительного оборудования и его обслуживание;
- необходимость использования AdBlue увеличивает общую стоимость владения транспортным средством;
- жидкость AdBlue замерзает при температуре  минус 11°С.

Возможность применения систем EGR и AdBlue в России

Пока в большинстве стран  планеты ведется массовая борьба с прогрессирующим загрязнением окружающей среды, мы  всеми силами пытаемся оттянуть неизбежное. Так уж исторически сложилось,  что все новое воспринимается как ненужное и приживается крайне болезненно.

В соответствии с Техническим регламентом № 609 «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» с 1 января 2014 года на территории России действует стандарт Евро-5. Однако Минпромторг временно приостановил действие регламента. Противники введения новых стандартов нашли этому несколько причин.

Системы очистки выхлопных газов российский потребитель счел капризными и не жизнеспособными для нашей страны. К примеру, если в Европе ресурс различных систем EGR составляет от 70 до 100 тысяч километров, то в отечественных условиях всего около 50 тысяч. Детали загрязняются различными примесями, содержащимися в топливе. Эта смесь перемешивается с картерными газами, образуется смола, толстым слоем налипающая на клапан EGR, впускной коллектор, датчики и клапаны двигателя. Поэтому многие автовладельцы вместо технического обслуживания в сервисе принимают решение отключить данную систему.

Система селективной каталитической нейтрализации была воспринята российскими пользователями еще более негативно. Реагент AdBlue оказался «капризным» по требованиям к качеству, хранению и эксплуатации. Кроме того, регулярное приобретение данной жидкости — это дополнительные затраты.

Погодные условия  также усложняют применение системы. Принято считать, что AdBlue «боится» российских морозов. Реагент замерзает при минус 11°С, однако системы SCR оборудованы подогревом. Даже если машина не прогревалась 2 дня и жидкость полностью замерзла, то при запуске двигателя достаточно 15 минут, чтобы отогреть необходимое для работы системы количество реагента.

Своевременное  профессиональное обслуживание и правильная эксплуатация систем  поможет предотвратить возникновение вышеуказанных проблем и продлить срок службы устройств.

Еще одним камнем преткновения на пути к практическому принятию стандартов Евро-5 и Евро-6 является  топливо, которое оставляет желать лучшего. Немного статистики: в мире наша страна занимает 44-е место по качеству дизельного топлива.

Нефтяники признаются, что не успели своевременно реконструировать свои перерабатывающие предприятия и винят во всем кризис, вызванный падением цен на нефть. По их мнению, до завершения кризиса модернизация просто разорительна. А пока официально на территории нашей страны разрешены производство и продажа автомобильного бензина и дизельного топлива классов не ниже Евро-4 и Евро-5.

Таким образом,  Россия еще не смогла обуздать такого зверя, как Евро-5. А перспектива принятия следующего стандарта требует больших издержек и времени. Задумываться об экологии у нас еще, к сожалению, не привыкли. Территория страны огромная и проблемы подобного рода принято считать неактуальными и замалчивать, пока не «выстрелит». Но уже сегодня наши города-мегаполисы начинают «задыхаться». Блокируя системы очистки выхлопных газов, мы травим себя и своих близких. Неизбежность принятия следующих евро стандартов очевидна, вопрос только во времени.

  

Компания «Коммерческий транспорт» понимает проблемы и сложности водителей, связанные с использованием  систем, но предлагает задуматься об экологической ситуации, и для облегчения эксплуатации устройств очистки выхлопных газов предлагает свою помощь в обслуживании транспорта.

На сервисной станции «Коммерческого транспорта» вы всегда сможете получить консультацию специалистов по вопросам, касающимся данных систем. Сотрудники компании ежегодно проходят обучение у представителей различных мировых производителей оригинальных запчастей и обладают высокой квалификацией, большим опытом работы и современным техническим оборудованием для ремонта вашего автомобиля. В розничных магазинах «Коммерческого транспорта» вы всегда найдете жидкость AdBlue высокого качества и необходимые делали для ремонта систем. В связи с тем, что компания занимается оптовыми поставками напрямую от европейских заводов-изготовителей, на всю продукцию имеются сертификаты качества, с которыми может ознакомиться каждый покупатель. Налаженная логистика поставок гарантирует сохранность всех свойств жидкости AdBlue, тем самым, исключая риск покупки некачественного продукта. 

27.11.2015