Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung
Auto Terms,  Autogerät

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Die meisten modernen Autofahrer, die das praktischste Auto definieren, achten nicht nur auf die Leistung des Aggregats und den Komfort, den der Innenraum bietet. Für viele ist die Verkehrsökonomie von großer Bedeutung. Bei der Entwicklung von Autos mit reduziertem Kraftstoffverbrauch orientieren sich die Hersteller jedoch stärker an Umweltstandards (ein kleinerer ICE stößt weniger schädliche Substanzen aus).

Die Verschärfung der Umweltstandards zwang die Ingenieure, neue Kraftstoffsysteme zu entwickeln, vorhandene Antriebsstränge zu modifizieren und sie mit zusätzlicher Ausrüstung auszustatten. Jeder weiß, dass der Motor an Leistung verliert, wenn Sie ihn verkleinern. Aus diesem Grund werden in modernen Verbrennungsmotoren mit kleinem Hubraum Turbolader, Kompressoren, alle Arten von Einspritzsystemen usw. immer häufiger eingesetzt. Dank dessen kann sogar ein 1.0-Liter-Aggregat durchaus mit dem 3.0-Liter-Motor eines seltenen Sportwagens mithalten.

Wenn wir Benzin- und Dieselmotoren vergleichen (der Unterschied in solchen Motoren wird beschrieben in einer anderen Bewertung), dann verbrauchen Modifikationen mit dem gleichen Volumen, die mit schwerem Kraftstoff betrieben werden, definitiv weniger Kraftstoff. Dies liegt daran, dass jeder Dieselmotor standardmäßig mit einem Direkteinspritzsystem ausgestattet ist. Weitere Einzelheiten zur Vorrichtung dieses Motortyps werden beschrieben hier.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Dieselmotoren sind jedoch nicht so einfach. Bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff werden mehr Schadstoffe freigesetzt, weshalb Fahrzeuge mit einem ähnlichen Motor die Umwelt stärker verschmutzen als ein Benzinanalogon. Um das Auto in dieser Hinsicht sicherer zu machen, umfasst die Abgasanlage Partikelfilter и Katalysator... Diese Elemente entfernen und neutralisieren Kohlenwasserstoffe, Kohlenoxide, Ruß, Schwefeldioxid und andere schädliche Substanzen.

Im Laufe der Jahre haben sich die Umweltstandards, insbesondere für Dieselmotoren, verschärft. Derzeit ist in vielen Ländern der Betrieb von Fahrzeugen verboten, die die Euro-4-Parameter nicht erfüllen und manchmal sogar höher sind. Damit der Dieselmotor nicht an Relevanz verliert, haben die Ingenieure die Einheiten (beginnend mit Änderungen der Euro4-Öko-Norm) mit einem zusätzlichen Abgasreinigungssystem ausgestattet. Es heißt SCR.

Harnstoff wird zusammen damit für Dieselkraftstoff verwendet. Überlegen Sie, warum diese Lösung im Auto benötigt wird, was das Funktionsprinzip eines solchen Reinigungssystems ist und welche Vor- und Nachteile es hat.

Was ist Harnstoff für einen Dieselmotor?

Das Wort Harnstoff selbst bedeutet eine Substanz, die Harnsäuresalze enthält - das Endprodukt des Säugetierstoffwechsels. Es wird aktiv in der Landwirtschaft eingesetzt, aber in der Autoindustrie nicht in seiner reinen Form.

Für Dieselmotoren wird eine spezielle Lösung verwendet, die zu 40 Prozent aus einer wässrigen Harnstofflösung und zu 60 Prozent aus destilliertem Wasser besteht. Diese Substanz ist ein chemischer Neutralisator, der mit Abgasen reagiert und schädliche Kohlenoxide, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in ein inertes (harmloses) Gas umwandelt. Die Reaktion wandelt schädliche Abgase in Kohlendioxid, Stickstoff und Wasser um. Diese Flüssigkeit wird auch als AdBlue zur Verwendung in der Abgasbehandlungsanlage bezeichnet.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Am häufigsten wird ein solches System in Nutzfahrzeugen eingesetzt. Der Stapler verfügt über einen zusätzlichen Tank, dessen Einfüllstutzen sich in der Nähe der Einfüllöffnung befindet. Der LKW wird nicht nur mit Dieselkraftstoff betrieben, sondern es muss auch eine Harnstofflösung in einen separaten Tank (eine fertige Flüssigkeit, die in Dosen verkauft wird) gegossen werden. Der Verbrauch des Stoffes hängt von der Art des Kraftstoffsystems und der Effizienz des Motors ab.

Normalerweise kann ein modernes Auto (übrigens eine große Anzahl von Passagiermodellen, die schweren Kraftstoff verwenden, auch ein solches Neutralisationssystem erhalten) zwei bis sechs Prozent des Harnstoffs aus der Gesamtmenge des verbrauchten Kraftstoffs herausarbeiten. Aufgrund der Tatsache, dass die Einspritzung von hochpräziser Elektronik gesteuert wird und der Betrieb des Systems selbst durch NO-Sensoren ausgeglichen wird, müssen Sie dem Tank viel seltener Reagenz hinzufügen, als das Auto selbst zu tanken. In der Regel muss nach etwa 8 Kilometern (je nach Tankvolumen) getankt werden.

Die Flüssigkeit für den Betrieb der Abgasanlage darf nicht mit Dieselkraftstoff gemischt werden, da sie selbst nicht entflammbar ist. Außerdem wird die Hochdruckkraftstoffpumpe durch eine große Menge Wasser und Chemikalien schnell deaktiviert (ihr Betrieb wird beschrieben hier) und andere wichtige Komponenten des Kraftstoffsystems.

Wofür ist es in einem Dieselmotor

In modernen Autos werden Katalysatoren verwendet, um Verbrennungsprodukte zu neutralisieren. Ihre Wabe besteht aus Metall oder Keramik. Die häufigsten Modifikationen werden intern mit drei Arten von Metallen plattiert: Rhodium, Palladium und Platin. Jedes dieser Metalle reagiert mit Abgasen und neutralisiert Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid unter Hochtemperaturbedingungen.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Der Ausgang ist eine Mischung aus Kohlendioxid, Stickstoff und Wasser. Dieselabgase enthalten jedoch auch einen hohen Anteil an Ruß und Stickoxiden. Wenn das Abgassystem so modernisiert wird, dass ein Schadstoff entfernt wird, hat dies einen Nebeneffekt: Der Gehalt der anderen Komponente steigt proportional an. Dieser Vorgang wird in verschiedenen Betriebsarten des Aggregats beobachtet.

Um Ruß aus dem Abgas zu entfernen, wird ein Abscheider oder Partikelfilter verwendet. Der Fluss fließt durch die kleinen Zellen des Teils und Ruß setzt sich an ihren Rändern ab. Mit der Zeit verstopft dieser Bildschirm und der Motor aktiviert das Verbrennen von Plaque, wodurch die Lebensdauer des Filters verlängert wird.

Trotz des Vorhandenseins zusätzlicher Elemente in der Abgasanlage des Autos werden nicht alle Schadstoffe vollständig neutralisiert. Dadurch wird die Schädlichkeit des Automotors nicht gemindert. Um die Umweltfreundlichkeit des Transports zu verbessern, wurde ein weiteres zusätzliches System zur Reinigung oder Neutralisierung von Dieselabgasen entwickelt.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Die SCR-Neutralisation dient zur Bekämpfung von Stickoxid. Es ist standardmäßig in allen Dieselfahrzeugen eingebaut, die Euro 4 und höher entsprechen. Zusätzlich zum sauberen Abgas leidet das Abgassystem dank der Verwendung von Harnstoff weniger unter Kohlenstoffablagerungen.

Wie funktioniert das System?

Das Vorhandensein eines Neutralisationssystems ermöglicht die Anpassung des alten Verbrennungsmotors an moderne Öko-Standards. Die Verwendung von SCR ist in einigen Autos als zusätzliche Ausrüstung möglich, aber dafür muss die Abgasanlage des Autos modernisiert werden. Das System selbst arbeitet in drei Schritten.

Abgasreinigungsstufen

Wenn der Kraftstoff im Zylinder beim Auspuff verbrennt Gasverteilungsmechanismus öffnet die Auslassventile. Der Kolben drückt die Verbrennungsprodukte hinein ein Auspuffkrümmer... Dann tritt der Gasstrom in den Partikelfilter ein, in dem Ruß zurückgehalten wird. Dies ist der erste Schritt bei der Abgasreinigung.

Der bereits von Ruß gereinigte Strom verlässt den Filter und wird zum Katalysator geleitet (einige Rußmodelle sind mit einem Katalysator im selben Gehäuse kompatibel), wo das Abgas neutralisiert wird. In diesem Stadium wird eine Harnstofflösung in das Rohr gesprüht, bis das heiße Gas in den Neutralisator eintritt.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung
1. ICE; 2. Steuereinheit; 3. Reagenzientank; 4. DPF-Filter; 5. Teilweise gereinigter Auspuff; 6. Injektion von Harnstoff; 7. SCR-Katalysator.

Da der Strom noch sehr heiß ist, verdampft die Flüssigkeit sofort und Ammoniak wird aus der Substanz freigesetzt. Die Einwirkung von hoher Temperatur bildet auch Isocyansäure. Zu diesem Zeitpunkt reagiert Ammoniak mit Stickoxid. Dieser Prozess neutralisiert dieses schädliche Gas und bildet Stickstoff und Wasser.

Die dritte Stufe findet im Katalysator selbst statt. Es neutralisiert andere giftige Substanzen. Dann fließt der Durchfluss zum Schalldämpfer und wird in die Umgebung abgegeben.

Je nach Motortyp und Abgassystem folgt die Neutralisation einem ähnlichen Prinzip, die Installation selbst kann jedoch anders aussehen.

Flüssige Zusammensetzung

Einige Autofahrer haben eine Frage: Wenn Harnstoff ein Produkt der lebenswichtigen Aktivität der Tierwelt ist, ist es möglich, eine solche Flüssigkeit selbst herzustellen? Theoretisch ist dies möglich, aber die Hersteller empfehlen dies nicht. Eine hausgemachte Harnstofflösung erfüllt nicht die Qualitätsanforderungen für den Einsatz in Maschinen.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Dafür gibt es mehrere Gründe:

  1. Harnstoff, der häufig in vielen Mineraldüngern enthalten ist, kann als Alternative zur Schaffung einer Lösung in Betracht gezogen werden. Sie können jedoch nicht zum nächsten landwirtschaftlichen Laden gehen, um es zu kaufen. Der Grund ist, dass das Düngemittelgranulat mit einer speziellen Substanz behandelt wird, die das Zusammenbacken des Schüttguts verhindert. Dieses chemische Reagenz ist schädlich für die Elemente des Reinigungssystems für Verbrennungsprodukte. Wenn Sie eine Lösung auf Basis dieses Mineraldüngers herstellen, schlägt die Installation sehr schnell fehl. Kein Filtersystem kann diesen Schadstoff herausfiltern.
  2. Die Herstellung von Mineraldüngern ist mit der Verwendung von Biuret verbunden (die Endmasse dieses Reagens kann etwa 1.6 Prozent enthalten). Das Vorhandensein dieser Substanz verkürzt die Lebensdauer des Katalysators erheblich. Aus diesem Grund kann bei der Herstellung von AdBlue letztendlich nur ein kleiner Teil des Biurets (nicht mehr als 0.3 Prozent des Gesamtvolumens) in seine Zusammensetzung einbezogen werden.
  3. Die Lösung selbst wird auf der Basis von demineralisiertem Wasser hergestellt (Mineralsalze verstopfen die Waben des Katalysators, wodurch dieser schnell außer Betrieb gesetzt wird). Obwohl der Preis für diese Flüssigkeit niedrig ist, unterscheiden sich die Kosten für das fertige Produkt nicht wesentlich vom industriellen Analogon, wenn Sie den Preis für Mineraldünger und die für die Herstellung der Lösung aufgewendete Zeit zu den Kosten addieren. Außerdem ist ein zu Hause hergestelltes Reagenz schädlich für das Auto.

Eine weitere häufig gestellte Frage zur Verwendung von Harnstoff für Dieselmotoren: Kann er aus wirtschaftlichen Gründen mit Wasser verdünnt werden? Niemand wird dies verbieten, aber auf diese Weise können keine Einsparungen erzielt werden. Der Grund dafür ist, dass das Abgasnachbehandlungssystem mit zwei Sensoren ausgestattet ist, die zur Bestimmung der NO-Konzentration in den Verbrennungsprodukten konfiguriert sind.

Ein Sensor befindet sich vor dem Katalysator und der andere an seinem Auslass. Der erste bestimmt die Menge an Stickstoffdioxid in den Abgasen und aktiviert das Neutralisationssystem. Der zweite Sensor bestimmt, wie effizient der Prozess abläuft. Wenn die Konzentration eines Schadstoffs im Abgas den zulässigen Wert (32.5 Prozent) überschreitet, wird signalisiert, dass die Harnstoffmenge nicht ausreicht und das System das Flüssigkeitsvolumen erhöht. Infolge der verdünnten Lösung wird mehr Wasser abfließen und es wird sich mehr Wasser im Abgassystem ansammeln (wie damit umzugehen ist, wird beschrieben getrennt).

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Harnstoff sieht an sich aus wie geruchlose Salzkristalle. Sie können in einem polaren Lösungsmittel wie Ammoniak, Methanol, Chloroform usw. gelöst werden. Die sicherste Methode für die menschliche Gesundheit ist die Auflösung in destilliertem Wasser (Mineralien, die Teil des normalen Wassers sind, bilden Ablagerungen auf der Katalysatorwabe).

Aufgrund der Verwendung von Chemikalien bei der Herstellung der Lösung erfolgt die Entwicklung von Harnstoff unter Aufsicht oder mit Genehmigung des Verbandes der Automobilindustrie (VDA).

Vor- und Nachteile

Der wichtigste Vorteil der Verwendung von Harnstoff in Dieselmotoren ist die vollständigere Entfernung toxischer Substanzen, die bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff freigesetzt werden. Diese Flüssigkeit ermöglicht es dem Fahrzeug, die Umweltnorm bis zu Euro6 einzuhalten (dies wird durch die Eigenschaften des Geräts selbst und seinen technischen Zustand beeinflusst).

Keine der technischen Komponenten des Motors ändert sich, so dass alle Vorteile der Verwendung von Harnstoff nur mit der Schädlichkeit der Emissionen und den daraus resultierenden Konsequenzen verbunden sind. Wenn der Fahrzeughalter beispielsweise die europäische Grenze überschreitet, muss er keine hohe Steuer oder Geldstrafe zahlen, wenn das System in diesem Land nicht mehr funktioniert.

Tanken ist selten. Der durchschnittliche Verbrauch beträgt ca. 100 ml. für 100 Kilometer. Dies ist jedoch ein Indikator für einen Personenkraftwagen. Ein 20-Liter-Kanister reicht normalerweise für 20 km. Der durchschnittliche Harnstoffverbrauch des Lastwagens beträgt etwa 1.5 Liter pro 100 km. Es kommt auf die an Motorvolumen.

Die Substanz kann entweder direkt in den Tank im Motorraum oder in einen speziellen Hals in der Nähe der Einfüllöffnung des Kraftstofftanks gegossen werden.

Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung

Trotz der offensichtlichen Vorteile des Innovationssystems weist es eine Vielzahl von Nachteilen auf. Betrachten wir sie, um leichter feststellen zu können, ob diese Neutralisierung verwendet werden soll oder nicht:

  • Wenn eine Systemkomponente ausfällt, ist die Reparatur teuer.
  • Für eine wirksame Neutralisation muss hochwertiger Kraftstoff (schwefelarmer Dieselkraftstoff) verwendet werden.
  • Der größte Nachteil hängt nicht mit dem System selbst zusammen, sondern mit einer großen Anzahl gefälschter Flüssigkeiten auf dem GUS-Markt (fast die Hälfte der verkauften Waren sind gefälscht).
  • Das Vorhandensein eines Neutralisationssystems verteuert das Fahrzeug;
  • Zusätzlich zum Tanken mit Dieselkraftstoff müssen Sie die AdBlue-Versorgung überwachen.
  • Der Betrieb von Harnstoff wird durch die Tatsache erschwert, dass er bei starkem Frost (-11 Grad) gefriert. Aus diesem Grund wird die Flüssigkeitsheizung in vielen Modifikationen verwendet;
  • Die Flüssigkeit ist reaktiv und kann Verbrennungen oder Reizungen verursachen, wenn sie mit den Händen in Kontakt kommt. Wenn die ungeschützte Hand mit der Substanz in Kontakt kommt, was häufig beim Auftanken aus einem großen Kanister der Fall ist, muss die Flüssigkeit gründlich gewaschen werden.
  • Auf dem Gebiet der GUS gibt es nur sehr wenige Tankstellen, an denen Sie bei Bedarf eine zusätzliche Menge hochwertigen Harnstoffs nachfüllen können. Aus diesem Grund müssen Sie Flüssigkeit mit einer Marge kaufen und mitnehmen, wenn Sie eine lange Reise planen.
  • Die Flüssigkeit enthält Ammoniak, das beim Verdampfen die menschlichen Atemwege schädigt.

Angesichts einer solchen Anzahl von Nachteilen entscheiden sich viele Autofahrer, dieses System auszuschalten.

So deaktivieren Sie

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Neutralisation von Dieselabgasen zu deaktivieren:

  1. Frieren Sie das System ein. Bevor Sie diese Methode verwenden, müssen Sie sicherstellen, dass der SCR keine Fehler in der Elektronik aufweist. Das Design der Linie wird so geändert, dass die Elektronik es so interpretiert, als ob der Harnstoff gefroren wäre. In diesem Fall aktiviert das Steuergerät die Pumpe erst, wenn das System "einfriert". Diese Methode eignet sich für Geräte, die keine Reagenzienerwärmung vorsehen.
  2. Herunterfahren der Software. In diesem Fall blinkt die Steuereinheit oder es werden einige Anpassungen am Betrieb des elektronischen Systems vorgenommen.Harnstoff in Dieselmotoren: Warum, Zusammensetzung, Verbrauch, Preis, Abschaltung
  3. Emulator installieren. In diesem Fall wird der SCR vom Stromkreis getrennt, und damit die Steuereinheit den Fehler nicht behebt, wird stattdessen ein spezieller digitaler Emulator angeschlossen, der ein Signal sendet, dass das System ordnungsgemäß funktioniert. In diesem Fall ändert sich die Motorleistung nicht.

Bevor Sie mit der Unterbrechung der Neutralisation fortfahren, ist es wichtig, einen Spezialisten zu konsultieren, da jeder Einzelfall seine eigenen Nuancen haben kann. Warum sollte man laut dem Autor dieser Rezension ein teures Auto kaufen, um etwas darin auszuschalten, und dann aufgrund eines solchen Eingriffs Geld für teure Reparaturen bezahlen?

Zusätzlich bieten wir einen kurzen Videoüberblick über den Betrieb einer der Varianten des SCR-Systems:

SCR-System, wie AdBlue funktioniert

Fragen und Antworten:

Wozu dient Harnstoff für einen Dieselmotor? Es ist eine Substanz, die hinzugefügt wird, um schädliche Gase im Abgas eines Dieselmotors zu entfernen. Dieses System muss der Ökonorm Euro4 - Euro6 entsprechen.

Wie funktioniert Harnstoff bei Diesel? Beim Erhitzen und der chemischen Reaktion reagiert Harnstoff-Ammoniak mit Stickoxiden (dem schädlichsten Gas in verbranntem Dieselkraftstoff), was zur Bildung von Stickstoff und Wasser führt.

Kommentar hinzufügen