Mercedes-Benz BlueTec sistemi: dizel mühərrikinin işlənmiş qazlarını necə təmizləyir

Avtomobil istehsalçıları çoxdandır ki, daha təmiz, daha ekoloji avtomobillər yaratmağa çalışırlar — günəş panellərini, elektrik və hibrid ötürücüləri, eləcə də hidrogen texnologiyalarını sınaqdan keçirirlər. Bu işləmələrin bəziləri kütləvi istehsala çatdı, digərləri isə heç vaxt prototip mərhələsindən kənara çıxmadı. Yığma xəttinə çatan və real fərq yaradan texnologiyalardan biri Mercedes-Benz BlueTec-dir. İnqilabi bir sıçrayış olmasa da, BlueTec dizel mühərrikləri üçün işlənmiş qazların təmizlənməsinin son dərəcə effektiv sistemidir və dizel avtomobillərinə dünyanın ən sərt emissiya standartlarından bəzilərinə uyğunlaşmağa kömək edib.

Dizel mühərriklərinə nə üçün xüsusi işlənmiş qaz təmizləmə sistemi lazımdır

Müasir benzin mühərrikli avtomobillərin əksəriyyəti üçtərəfli katalitik çeviriciyə əsaslanır — nisbətən sadə, sərfəli və davamlı həll. Onun içində platin və palladium CO-nu (karbon monoksid) və CH-i (karbohidrogenlər) neytrallaşdırır, rodium isə NOx-la (azot oksidləri) məşğul olur. Oksidləşmə və reduksiya vasitəsilə bu zəhərli komponentlər karbon dioksidə (CO₂), azota (N₂) və su buxarına çevrilir.

Dizel mühərrikləri isə əsaslı şəkildə fərqli çətinlik yaradır. Onların yanma prosesi yalnız CO, CH və NOx deyil, həm də əhəmiyyətli miqdarda his hissəcikləri — xərçəng hüceyrələrinin böyüməsinə təkan verdiyi məlum olan incə karbon hissəcikləri istehsal edir. Dizel işlənmiş qazını təmizləməyi xüsusilə çətinləşdirən əsas güzəştdir:

• Hisi azaldırsan → NOx səviyyəsi kəskin artır
• NOx-u azaldırsan → his səviyyəsi artır
• Bu balans yalnız yanacaq qarışığından deyil, mühərrikin iş rejimindən asılı olaraq dəyişir

Bu o deməkdir ki, dizel emissiyaları ilə mübarizə çoxmərhələli təmizləmə sistemi tələb edir — tək bir üçtərəfli katalizatordan qat-qat mürəkkəb bir şey.

Dizel işlənmiş qazının emalına ilkin cəhdlər

Toyota, Citroën və Mitsubishi daxil olmaqla bir sıra iri istehsalçılar inteqrasiya olunmuş dizel işlənmiş qaz təmizləmə sistemlərini sınaqdan keçirdilər. Bu həllərdən bəziləri texniki cəhətdən təsir edici idi, lakin əksəriyyəti eyni problemlər toplusundan əziyyət çəkirdi:

• Həddən artıq böyük ölçü və çəki
• Yüksək istehsal xərcləri
• Sənaye neft emalı avadanlığı ilə müqayisə oluna bilən mürəkkəblik
• Kütləvi bazar minik avtomobilləri üçün şübhəli həyat qabiliyyəti

Mühəndislər his problemini nisbətən tez və ucuz şəkildə həll edə bildilər — indi müasir dizel mühərriklərinin əksəriyyətində standart olan dizel hissəcik filtrləri (DPF) vasitəsilə. CO və CH ilə məşğul olan ənənəvi oksidləşmə katalizatorları ilə birləşdirildikdə bu, üç əsas çirkləndiricidən ikisini həll etdi. Lakin NOx inadkar problem olaraq qaldı, xüsusən də səviyyələrin Euro-4 və ya Euro-6 hədlərindən qat-qat yüksələ bildiyi yüksək yüklənmə şəraitində.

Mercedes-Benz BlueTec nədir?

BlueTec — Mercedes-Benz-in dizel işlənmiş qazının sonradan emalı üzrə öz texnologiyasıdır. O, dizel mühərriklərini — o cümlədən ilkin olaraq Euro-3 standartlarına uyğun hazırlananları — mühərrikin özündə minimal dəyişikliklərlə Euro-5 və hətta Euro-6 azot oksidi hədlərinə tam uyğunlaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdu. Bu, diqqətəlayiq mühəndislik nailiyyətidir.

Çox adamın bilmədiyi odur ki, BlueTec tək bir sistem deyil — o, hər biri fərqli avtomobil növü və ya bazar üçün nəzərdə tutulmuş üç ayrı alt növü əhatə edir. Hər üçü Mercedes-Benz və Chrysler avtomobillərində istifadə olunub.

BlueTec növ 1: yük maşınları və avtobuslar üçün karbamid inyeksiyası

DaimlerChrysler karbamid əsaslı BlueTec texnologiyasını ilk dəfə 2002-ci ildə təqdim etdi və prototip avtomobilləri bir neçə ay real şəraitdə sınaqdan keçirmək üçün Avropa və Amerika yollarında istismar etdi. 2005-ci ilin əvvəlinə seriyalı dizel yük maşınları bu sistemlə təchiz olundu. Ardınca avtobuslar gəldi və nəhayət texnologiya Mercedes-Benz GL yolsuzluq avtomobili və Mercedes E 320 CDI BlueTec kimi minik avtomobillərinə keçdi.

BlueTec-in bu versiyası aşağıdakı proses vasitəsilə işləyir:

1. AdBlue inyeksiyası — AdBlue adlanan maye reagent (karbamidin sulu məhlulu — su üstəgəl ammonyak) birbaşa işlənmiş qaz axınına vurulur
2. SCR katalizator reaksiyası — İşlənmiş qaz–AdBlue qarışığı seçici katalitik reduksiya (SCR) katalizatoruna daxil olur, burada ammonyak təxminən 250–300°C-də azot oksidləri ilə reaksiyaya girir
3. Zərərsiz yan məhsullar — NOx zərərsiz azota (N₂) və su buxarına parçalanır; qalan zərərli komponentlər də oksidləşir

BlueTec növ 2: Vision GL 320 üçün təkmilləşdirilmiş çoxmərhələli sistem

Vision GL 320 BlueTec yolsuzluq avtomobilinə quraşdırılan versiya daha mürəkkəbdir və SCR mərhələsindən əvvəl ilkin filtrasiya əlavə edir. Onun təmizləmə prosesi dörd addımda işləyir:

1. Oksidləşmə katalizatoru + hissəcik filtri — İşlənmiş qazlar işlənmiş qaz kollektorundan dərhal sonra birləşdirilmiş qovşaqdan keçir; platin və palladium CO və CH-i neytrallaşdırır, filtr isə his hissəciklərini tutub oksidləşdirir
2. Qarışdırma kamerası — Yarımtəmizlənmiş işlənmiş qaz AdBlue reagenti ilə qarışdırılır
3. SCR katalizatoru — NOx, yük maşını versiyasında olduğu kimi, azota və suya reduksiya olunur
4. Təmiz işlənmiş qazın buraxılması — Qazlar yalnız bu çoxmərhələli prosesdən sonra ixrac borusundan çıxır

AdBlue sərfiyyatı və texniki xidmət

BlueTec karbamid sisteminin praktik üstünlüklərindən biri AdBlue-nun təəccüblü dərəcədə aşağı sərfiyyatıdır. Minik avtomobilləri üçün AdBlue istifadəsi təxminən 100 km-ə 0,1 litr təşkil edir, yəni standart 20 litrlik çən 20 000 km-dən çox məsafə üçün kifayət edir — hər planlı texniki xidmət intervalında doldurmaq üçün yetərlidir. Yük maşınları mütənasib olaraq daha çox sərf edir, lakin prinsip eynidir.

AdBlue əsaslı BlueTec sisteminin məhdudiyyətləri

Effektivliyinə baxmayaraq, BlueTec-in karbamid inyeksiyalı versiyasının bir neçə nəzərəçarpan çatışmazlığı var:

• Yanacaq keyfiyyətinə həssaslıq — Sistem ultra-aşağı kükürdlü dizel yanacağı tələb edir və aşağı keyfiyyətli yanacaqla zəif işləyir
• Əlavə texniki xidmət mürəkkəbliyi — AdBlue çəninin doldurulması və idarə edilməsi daha bir texniki xidmət vəzifəsi əlavə edir
• Donma temperaturu — AdBlue məhlulu −11,5°C-də donur, bu da sistemi soyuq iqlimlərdə qeyri-praktik edir

Bu səbəblərdən AdBlue əsaslı BlueTec sistemləri ən yaxşı şəkildə temperaturun −5-dən −8°C-dən yuxarı qaldığı daha isti iqlimlərə uyğun gəlir — Cənubi Avropa ölkələri və emissiya qaydalarının dünyanın ən sərtlərindən olduğu Kaliforniya kimi ABŞ ştatları kimi.

BlueTec növ 3: soyuq iqlimlər üçün karbamidsiz həll

Donma məhdudiyyətini aradan qaldırmaq üçün Mercedes mühəndisləri BlueTec-in AdBlue ehtiyacını tamamilə aradan qaldıran üçüncü variantını hazırladılar. Bu versiya yalnız Amerika Birləşmiş Ştatlarında satılan Mercedes E320 CDI BlueTec sedan və universal modellərində istifadə olunur.

Maye reagent inyeksiyası əvəzinə bu sistem bütün iş rejimlərində elektron şəkildə tənzimlənən yanacaq inyeksiyasına və dördmərhələli işlənmiş qaz təmizləmə prosesinə əsaslanır:

1. Platin oksidləşmə katalizatoru — CO və karbohidrogen emissiyaları ilə məşğul olur
2. Dizel hissəcik filtri — Hisi tutur və yandırır
3. SCR katalizatoru #1 — NOx reduksiyasını başladır
4. SCR katalizatoru #2 — Kaliforniya emissiya standartlarına (təxminən Euro-5-ə ekvivalent) uyğunlaşmaq üçün NOx reduksiyasını tamamlayır

BlueTec və dizel emissiya texnologiyasının gələcəyi

Təqdim olunduğu vaxt BlueTec Mercedes-Benz-i minik avtomobilləri üçün təmiz dizel texnologiyasında lider kimi möhkəm şəkildə təsbit etdi. Volkswagen qısa müddət işləmə konsorsiumunun bir hissəsi idi, lakin açıqlanmayan səbəblərə görə ondan çıxdı. Digər istehsalçıların oxşar sistemlər hazırlayıb-hazırlamayacağı hələ məlum deyil — lakin BlueTec dizel işlənmiş qazının emalının böyük miqyasda real olaraq nəyə nail ola biləcəyinin meyarını müəyyən etdi.

BlueTec hər şeydən əvvəl onu sübut etdi ki, dizel mühərriklərini həqiqətən təmiz etmək mümkündür — mühərrikin yenidən layihələndirilməsi ilə deyil, ağıllı çoxmərhələli sonradan emal vasitəsilə. Bu, qiymətləndirilməyə dəyər bir mirasdır.

Bu, tərcümədir. Orijinalı burada oxuya bilərsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e3775.html