На наших дорогах начинают появляться большегрузные грузовые автомобили, оснащенные дизельными двигателями, соответствующие самым жестким экологическим стандартам «Евро-4». В чем особенности конструкции этих двигателей? Есть ли какие-то отличия в эксплуатации подобных грузовиков? Этим вопросам было посвящено интервью директора компании СТО «Молния», официального дилера концерна MAN в Челябинске Дмитрия Анатольевича Рудько.
– Дмитрий Анатольевич, чем объясняется появление на дорогах страны импортных грузовиков, оснащенных двигателями экологического стандарта «Евро-4» и «Евро-5»?
– Вы правы, грузовики, соответствующие требованиям «Евро-4» и «Евро-5», все чаще можно встретить на наших дорогах. СТО «Молния», являющаяся официальным дилером MAN, получит такие машины уже в самое ближайшее время, и мы сможем предложить их нашим клиентам. Теперь о том, что обусловило их появление.
Действительно, вопросы экологии все больше влияют на деятельность мировой автоиндустрии. Дело в том, что после того, как мировое сообщество сильно озадачилось проблемами защиты окружающей среды, выяснилось, что очень серьезную проблему в этом отношении представляют большегрузные грузовые автомобили, а вернее, производимый ими неконтролируемый выброс в атмосферу оксида азота и твердых частиц сгорания дизельного топлива. Поэтому Европейской экономической комиссией ООН были приняты жесткие нормативы по выбросу вредных веществ в атмосферу автомобильным транспортом, получившие обозначение Euro. Если Euro-2 и -3 еще оставляли пространство для маневра производителям грузовиков, то нормативы Euro-4 и -5 были настолько жесткими, что на повестку дня встал вопрос о кардинальной перестройке топливной системы, а значит, и в целом двигателя для большегрузных машин.
– С чем это связано?
– Попробуем понять, в чем состоит суть проблемы. Для этого ответим на два основных вопроса. Первый: что мы имеем в цилиндрах автомобильного двигателя до начала процесса сгорания? Атмосферный воздух, топливо, а также остаточные и картерные газы. Второй вопрос: что мы имеем после процесса сгорания? Выхлопные газы (СО2 и пары Н2О) + вредные выбросы углеродосодержащих соединений (СО и СхНх) + твердые частицы (РМ) + оксиды азота (NOx).
Проблема с выхлопными газами и вредными выбросами углеродосодержащих соединений решилась довольно быстро, а вот твердые частицы и оксиды азота, выбрасываемые через выхлопные трубы тысячами грузовиков, требовали отдельного подхода. Дело в том, что методы борьбы с ними прямо противоположны. Для снижения образования частиц необходимо повысить температуру, что провоцирует рост оксидов азота. Для снижения содержания оксидов азота необходимо понизить температуру, что приводит к неполному сгоранию топлива и образованию твердых частиц.
– И какой же выход был найден?
– Ведущие мировые производители грузовых автомобилей совместно с химическими концернами занялись разработкой системы выхлопа, которая бы отвечала жестким европейским стандартам. На свет появилось несколько технологий очистки отработанных газов, самой востребованной из которых стала SCR – Selective Catalytic Reduction («избирательная каталитическая нейтрализация»), которой стали оснащать дизельные двигатели большегрузных грузовиков.
– Как она работает?
– Суть ее состоит в том, что в систему выхлопа двигателя, а конкретно в поток выхлопных газов, тщательно отмеренными дозами подается специальный раствор жидкости, который под воздействием катализатора разлагает вредный оксид азота на безвредные для здоровья человека азот и воду.
В данный момент в большинстве систем SCR для этой цели применяется жидкость AdBlue, авторские права на которую принадлежат Ассоциации Автомобильной Промышленности Германии. Она представляет из себя раствор карбамида (или попросту – мочевины) высшей степени очистки в деминерализованной воде. Именно благодаря впрыскиванию реагента AdBlue в дизелях достигаются экологические стандарты Евро-4 и -5.
При этом жидкость AdBlue решает лишь проблему оксида азота, твердые же частицы должны сгорать непосредственно в двигателе, для чего тот изначально делается усиленным и выдерживающим более высокие температуры. Таким образом, полный цикл очистки выглядит так: твердые частицы топлива сгорают в камерах сгорания более мощного двигателя, увеличивая количество окиси азота, который потом улавливается в выхлопной системе и разлагается на безвредные соединения.
Отсюда понятно, что двигатели, соответствующие «Евро-4» и «Евро-5», имеют существенные конструктивные отличия: они рассчитаны на более высокие температуры сгорания топлива и, кроме того, на них устанавливают компоненты системы SCR.
Технически система SCR реализована следующим образом. Рядом с кабиной стоит бак для AdBlue. Из бака специфический насос вытягивает мочевину в обширное дозирующее устройство. Сразу отмечу, что дозирующая система очень важна в SCR, так как количество мочевины, которое нейтрализует вредное влияние выхлопных газов, должно быть строго отмерено. Иначе химическая реакция нарушится, и распад выхлопных газов на азот и воду не произойдет. На конце тракта стоит устройство, которое внешне напоминает грелку из нержавеющего металла. На самом деле это нейтрализатор, который объединяется с глушителем. Считается, что эта деталь практически не изнашивается, и нейтрализатор прослужит вам так же долго, как и весь грузовик. В версии Euro-5 нейтрализатор чуть больше, чем в Euro 4. Расход AdBlue в первом стандарте также чуть больше.
В системе SCR предусмотрен подогрев рабочей жидкости, который возвращает ей исходную температуру. Подогрев реализован с помощью «змеевика», который соединяется с системой охлаждения двигателя. Сам же тракт подогревается электричеством.
Также в SCR предусмотрено два фильтра – на выходе из бака и за насосом. Второй фильтр обеспечивает более тонкую очистку. Система фильтров защищает реагент от загрязнений, так как любые посторонние частицы могут существенно повлиять на ход химической реакции и нарушить систему нейтрализации выхлопных газов. Вся система SCR весит порядка 65 кг. Как видите, ничего сложного в системе SCR нет.
– Вы сказали, что применяемая в системе CSR жидкость AdBlue представляет собой мочевину. Эта та самая мочевина, которая используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве?
– Мочевина действительно используется в сельском хозяйстве как удобрение. Но AdBlue – это специально созданный продукт для применения в катализаторах SCR, и технология производства AdBlue и мочевины для удобрений существенно отличается. Поэтому предприятия, производящие удобрения, не пригодны для производства реагента AdBlue. Для того чтобы производить жидкость AdBlue для систем SCR, необходимо принципиально изменить процесс производства мочевины, а это колоссальные инвестиции. Для обеспечения безотказной работы SCR-системы качественные характеристики реагента AdBlue должны контролироваться очень жестко, так как многие компоненты при превышении пороговой величины просто разрушают каталитическую систему, физически блокируя поры либо деактивируя активные центры. Поэтому использовать в системе SCR обычную мочевину нельзя – двигатель просто выйдет из строя.
Запрещено и применение в системе SCR дистиллированной воды. Дело в том, что при отрицательных температурах дистиллированная вода в системе просто замерзнет, что приведет к повреждению компонентов системы. В отличие от воды, AdBlue во время замерзания не расширяется.
– Где же тогда эту жидкость брать?
– Лицензия на выпуск AdBlue выдается только хорошо зарекомендовавшим себя предприятиям, таким как Ab Achema, AMI, BASF, SKWP, Yara и некоторым другим. Связан этот неусыпный контроль с тем, что только произведенная в полном соответствии с технологическим процессом жидкость AdBlue дает гарантию долговечности оборудования, в котором она применяется. Как это всегда бывает, популярность товара порождает производство контрафакта. Применение же некачественного реагента в данном случае может повлечь за собой печальные последствия для двигателя автомобиля. Поэтому стоит приобретать AdBlue только у проверенных поставщиков, являющихся его официальными дилерами.
В европейских странах, где давно уже действуют экологические стандарты, купить AdBlue не составляет никакого труда. Существует целая сеть магазинов и автозаправочных станций, где можно приобрести или заправить автомобиль AdBlue в любом необходимом объеме. Причем их количество с каждым годом неуклонно расширяется, а в самом ближайшем будущем специальными колонками планируется обеспечить АЗС на всех главных транзитных магистралях в Центральной Европе.
До России и стран СНГ подобная практика пока не дошла, но продажа AdBlue и здесь медленно, но неуклонно увеличивается. Что касается конкретно нашего региона, то компания СТО «Молния» является официальным дилером AdBlue, поэтому вы можете купить у нас AdBlue как в небольших объемах – в канистрах по 10 или 20 литров, так и заказать большие 1000-литровые емкости с жидкостью, которые способны удовлетворить потребности всего автопарка вашей компании. Кроме этого, мы предлагаем и широкий спектр специального оборудования для хранения и раздачи жидкости, которым могут быть оснащены как небольшие транспортные организации, так и крупные автохозяйства.
– Не секрет, что климат в Европе и России, мягко говоря, несколько разнится. Как работает система SCR в условиях низких температур?
– Температура замерзания AdBlue равна минус 11 градусам Цельсия, но вот это как раз и не критично – при низких температурах окружающего воздуха оксид азота, который как раз и является причиной применения AdBlue, в выхлоп поступает в минимальных количествах. То есть система SCR при низких температурах может быть отключена. Не произойдет ничего страшного и в том случае, если жидкость в баке замерзнет: как я уже говорил, в отличие от воды AdBlue не расширяется, и бак не лопнет.
– Если ли еще какие-то противопоказания по использованию жидкости AdBlue?
– AdBlue является довольно активным веществом, оказывающим коррозийное воздействие на низкосортные стали и цветные металлы, поэтому хранить его нужно в специальных емкостях. Предельный срок хранение жидкости – один год и при этом ее нужно оберегать от попадания прямого солнечного света.
Тут нужно понять еще одну особенность. Развитием технологии SCR сегодня занимаются многие ведущие производители грузовых автомобилей. И каждый из них вносит в нее что-то свое. Поэтому не нужно думать, что системы, реализующие SCR-технологию на автомобилях Mercedes, Iveco или MAN идентичны. Это не так. В частности, система, разработанная компанией MAN, работает таким образом, что двигатель даже в случае отсутствия жидкости AdBlue (например, она замерзла) не теряет мощность и крутящий момент. У других производителей такой особенности нет.
– Поправьте меня, если я не прав. Грузовик, отвечающий требованиям Евро-4 и -5, оснащен двигателем с системой SCR. Это уже повышает его стоимость. Для работы системы нужна жидкость AdBlue – еще дополнительные затраты. Нужно организовать место ее хранения – опять деньги. И все это ради соблюдения требований Евро-4? Но их внедрение в нашей стране все время переносится. Так стоит ли бежать впереди паровоза да еще и за свои деньги?
– Не все так мрачно. Прежде всего, отмечу, что применение раствора AdBlue в технологии SCR на 2-5% снижает расход топлива, если сравнивать с грузовиками, отвечающими требованиям «Евро-3». А в наше время, когда стоимость топлива все время растет, это уже довольно существенная статья экономии. Теперь что касается расхода AdBlue. Он не сопоставим с расходом топлива. Так на 100 километров пути требуется не больше 2-3 литров жидкости, и расходы на нее не перекрывают полученную экономию. Поэтому эксплуатация машин с технологией SCR не вызывает роста затрат на эксплуатацию грузового транспорта при поездках на дальние расстояния. Это не мои домыслы или пожелания, а результаты очень серьезных исследований, проводимых как у нас, так и за рубежом. Еще одним достоинством систем SCR является высокий уровень надежности системы.
Идем дальше. Да, введение норм «Евро-4» у нас все время откладывается, а раз так, то на данный момент многим перевозчикам внутри России достаточны машин с дизельными двигателями «Евро-3», но это временное послабление. Кроме того, если речь идет о международных перевозках в Евросоюз, то такие грузовики туда сегодня просто не впустят. Поэтому переход в России на машины стандарта «Евро-4» – это объективная необходимость.
Не нужно опасаться перемен. Могу заверить, что наша компания – СТО «Молния» – готова предоставить потенциальным клиентам всю необходимую информацию об особенностях грузовиков MAN с двигателями стандарта «Евро-4» и «Евро-5», провести консультации по вопросам их эксплуатации и обслуживания. Обращайтесь, мы будем рады оказать содействие.
«СТО Молния»,454087, Челябинск, ул.Дарвина, 2в;тел./факс: 8 (351) 262-70-82 (83, 84);e-mail: rea@stomol.ru.Stomol.ru.
