Мочевина, принцип, логика работы и обход: "за" и "против"

Ну и как-бы хэппи-энд истории с модуль-насосом мочевины. Купленный в Питере модуль 0444022004, от Вольво, установленный вместо "затопленного" родного Реношного 044022002, заработал без дополнительного программирования и с той форсункой (0444023004).

Поначалу он немного покапризничал, выдал ошибку МИД128 ППИД 101 ФМИ 7. Низкое давление после перепускного клапана. Логично было предположить, что седло клапана просто разгерметизировано кристаллами карбамида. И вправду, после нескольких принудительных открытий промылся. Итак, УРА! NO ACTIVE FAULT !!!!!!! Или иначе, нет активных ошибок.

Итак, обещанный принцип работы:

Новой системой нейтрализации отработавших газов является система SCR. Она предназначена для снижения уровня оксидов азота, содержащихся в отработавших газах. Сокращение SCR означает Selective Catalytic Reduction (избирательное каталитическое восстановление). В данной технологии химическая реакция восстановления (нейтрализации) происходит избирательно. Это означает, что в составе отработавших газов целенаправленно снижается только содержание оксидов азота. Содержащиеся в отработавших газах оксиды азота (NO_х) в катализаторе восстановления превращаются в азот (N₂) и воду (H₂O).

Для этого в поток отработавших газов перед катализатором непрерывно впрыскивается восстановитель (мочевина). Мочевина содержится в отдельном дополнительном баке. При нагреве примерно до 200°C катализатор восстановления достигает рабочей температуры. Блок управления двигателя получает данные о температуре отработавших газов перед катализатором восстановления от датчика температуры ОГ 4 G648.

Раствор мочевины забирается насосом мочевины из бака мочевины и под давлением примерно 5 бар прокачивается через обогреваемый трубопровод мочевины к форсунке мочевины. Форсунка мочевины управляется блоком управления двигателя и впрыскивает мочевину в дозируемом количестве в трубопровод системы выпуска ОГ. Впрыснутая мочевина подхватывается потоком ОГ и равномерно распределяется микшером в отработавших газах. На участке к восстановительному катализатору, так называемом гидролизном участке, мочевина распадается на аммиак (NH₃) и углекислый газ (CO₂). В восстановительном катализаторе аммиак (NH₃) вступает в реакцию с оксидами азота (NO_х), образуя азот (N₂) и воду (H₂O). Коэффициент полезного действия системы SCR определяется Н-окси-датчиком(датчиком содержания окиси азота). Для того чтобы блок управления двигателя дал команду на впрыск мочевины, должны быть выполнены следующие условия:

- Восстановительный катализатор достиг рабочей температуры примерно 200°C.

- При низкой температуре окружающей среды обеспечено достаточное количество жидкой мочевины для впрыска.

При следующих условиях впрыск мочевины блоком управления двигателя прерывается:

- При малом объёмном потоке ОГ, например на холостом ходу.

- Когда температура ОГ снижается слишком сильно и рабочая температура восстановительного катализатора не достигается.

Принцип действия.

Гидролизный участок находится между форсункой мочевины и восстановительным катализатором. Там из восстановителя (водного раствора мочевины) образуется необходимый для восстановления оксидов азота аммиак (NH3). Это происходит в результате реакции термолиза и гидролиза впрыснутой мочевины. Когда мочевина впрыскивается в поток горячих ОГ, вначале испаряется вода. Тщательное смешивание и равномерное распределение мочевины и отработавших газов очень важно! 

До входа в катализатор SCR мочевина должна полностью испариться. Чем выше равновесное распределение, тем выше коэффициент полезного действия восстановительного катализатора.

Термолиз = химическая реакция, при которой в результате нагревания исходное вещество распадается на несколько веществ.

Гидролиз = распад химического соединения в результате реакции с водой.

При термолизе восстановитель (водный раствор мочевины) распадается на аммиак и изоциановую кислоту. CO(NH₂)2 b NH₃ + HNCO мочевина b аммиак + изоциановая кислота.

За этим следует реакция гидролиза, при которой изоциановая кислота реагирует с содержащейся в ОГ водой. При этом возникает ещё одна молекула аммиака и углекислый газ. HNCO + H₂O b NH₃ + CO₂ изоциановая кислота + вода b аммиак +углекислый газ.

А теперь немного об обходе и отключении.

Как и все отечественные коллеги, купив благодаря таможенному кодексу европятую машину, я был полон планов избавиться от ненужной, непонятной и пугающей системы подачи мочевины.

Сразу оговорюсь: просто, без последствий, её отключить нельзя.

При отключении питания системы, САN-шины или отдельных датчиков блок управления двигателем выдаст ошибку. На рено-вольво это будет МИД128 ПСИД229 ФМИ7. Мощность двигателя будет ограничена на 30%, расход вырастет до 40л/100км.

Но на достигнутом я, должен признаться, не остановился. Подключил питание и почесал голову. И вместо мочевины залил водный дистиллят. Машина поехала, и вроде как расход снизился. Но не до конца(об этом чуть позже).

Потом мне изрядно надоела беготня с водой. Порывшись в инете, я узнал, что за загадочный раствор эта мочевина. Оказалась, это просто водный 32,6% раствор карбамида, который широко используется в сельском хозяйстве и продаётся на любом сельхозрынке.

Подсчитав себестоимость литра (получилось 9руб./литр готового раствора), я было подумал, что выход найден. После заливки раствора машина пошла чуть резвее (хотя и на дистилляте она ошибок не выдавала), и ещё чуть-чуть снизился расход. то есть я достиг желаемых 28,9л/100 км с 20 тоннами и с кондиционером. Но нашлось одно но.

А именно: фильтр реагента стоит не ДО насоса, а ПОСЛЕ. А поскольку жидкость была не совсем, скажем так, чистой, то фильтр (о существовании которого я не знал, а официалы не сочли нужным сменить при ТО) забился, и насос начал выдавливать реагент в корпус блок-насоса. Где расположен заодно и процессор блока, имеющий 2 блока памяти, два процессора, и ещё много всякой мелкой электроники. Естественно, в кратчайшие сроки всё было разъедено, замкнуто и выведено из строя. Новый модуль-насос предлагается по цене от 126 до 150 тысяч у российских официалов, и по цене 1300-1500 евро у польских и литовских поставщиков. Мне повезло. Я купил такой модуль за 1000 евро в Питере, и самостоятельно аккуратно установил. И прекратил на этом эксперименты по борьбе с мочевиной.

Пусть живёт, себе дороже выходит.

В заключении несколько слов о ЧАСТИЧНОМ обходе.

Да, блок мочевины можно обмануть на 90%. Путём изготовления схемы-эмулятора, который будет подавать в блок управления двигателем некие усреднённые показания (сопротивления) датчиков и имитировать насос и датчик уровня (либо имитирует замерзание системы).

Сам насос будет, естественно, стоять, в баке будет пусто, и машина почти поверит в исправность системы и НЕ активизирует аварийный (ingine spesial limited) режим. Но некая ошибка о неправильной работе системы будет гореть. И расход на 2-4 литра будет повышен. А почему?

Да потому, что в пылу борьбы с мочевиной мы забыли про систему ЕГР, про рециркуляцию отработавших газов, имеющую свой собственный, отдельный Н-Окси датчик. И этот датчик будет прекрасно видеть, что количество Н-оксида превышает предельные значения, и будет слегка ограничивать подачу топлива. Падение мощности будет незаметным на машинах 400-500 лошадиных сил, и расход вырастет незаметно, на пару-тройку литров. Но вырастет. То же самое и с имитацией замерзания системы. Электронные мозги машины прекрасно увидят несоответствие показаний датчиков температуры уличного воздуха, температуры поступающего в двигатель воздуха и температуры реагента.

Математика проста:

+3литра на 100км=+51рубль на 100 км.

400-600 мЛ мочевины/100км по 50 руб/л=20-30 руб.

Так что на мочевине хоть и незначительно, но выгодней (точнее, чуть менее убыточно)

Так что вот. Делайте выводы. Может быть, моя излишняя самонадеянность и последующий печальный опыт послужат кому-нибудь примером.

Взято с сайта https://dalnoboi.livejournal.com/124856.html