Mercedes-Benz BlueTec тутуму: дизелдик чыгуучу газдарды кантип тазалайт

Автомобиль өндүрүүчүлөр көптөн бери таза, экологиялык таза унааларды жаратууга умтулуп келишет — күн панелдери, электр жана гибриддик кыймылдаткыч системалары, ошондой эле суутек технологиялары менен эксперимент жүргүзүшкөн. Бул иштелип чыккан нерселердин айрымы массалык өндүрүшкө жетти; башкалары прототип этабынан өткөн жок. Конвейерге жеткен жана чыныгы өзгөрүү жараткан технологиялардын бири — бул Mercedes-Benz BlueTec. Революциячыл секирик болбосо да, BlueTec дизелдик кыймылдаткычтар үчүн чыгуучу газдарды тазалоонун абдан натыйжалуу тутуму болуп саналат, ал дизелдик унаалардын дүйнөдөгү эң катаал эмиссия стандарттарынын айрымдарына жооп берүүсүнө жардам берди.

Эмне үчүн дизелдик кыймылдаткычтарга атайын чыгуучу газ тазалоо тутуму керек

Заманбап бензиндик унаалардын көпчүлүгү үч жактуу (three-way) каталитикалык нейтрализаторго таянат — салыштырмалуу жөнөкөй, арзан жана туруктуу чечим. Анын ичинде платина жана палладий CO (углерод кычкылы) менен CH (углеводороддорду) нейтралдаштырат, ал эми родий NOx (азот кычкылдарын) менен иштейт. Кычкылдануу жана калыбына келтирүү аркылуу бул уулуу компоненттер углерод кош кычкылына (CO₂), азотко (N₂) жана суу буусуна айланат.

Бирок дизелдик кыймылдаткычтар таптакыр башка кыйынчылыкты алып келет. Алардын күйүү процесси CO, CH жана NOx гана эмес, ошондой эле олуттуу көлөмдөгү күйө бөлүкчөлөрүн (soot) да пайда кылат — рак клеткаларынын өсүшүнө түрткү бере турган майда углерод бөлүкчөлөрү. Дизелдик чыгуучу газды тазалоону өзгөчө татаалдаштырган нерсе — негизги компромисс:

• Күйөнү азайтуу → NOx деңгээли кескин көтөрүлөт
• NOx азайтуу → күйө деңгээли көбөйөт
• Бул тең салмактуулук кыймылдаткычтын иштөө режимине жараша өзгөрөт, отун аралашмасына гана эмес

Бул дизелдик эмиссия менен иштөө көп баскычтуу тазалоо тутумун талап кылат дегенди билдирет — бул бирдиктүү үч жактуу каталитикалык нейтрализаторго караганда алда канча татаал нерсе.

Дизелдик чыгуучу газды иштетүүнүн алгачкы аракеттери

Бир нече ири өндүрүүчүлөр — анын ичинде Toyota, Citroën жана Mitsubishi — интеграцияланган дизелдик чыгуучу газ тазалоо тутумдары менен эксперимент жүргүзүшкөн. Бул чечимдердин айрымы техникалык жактан таасирдүү болгон, бирок көпчүлүгү ошол эле көйгөйлөргө дуушар болгон:

• Өтө чоң өлчөм жана салмак
• Жогорку өндүрүш чыгымдары
• Өнөр жайлык мунай иштетүү жабдууларына салыштырмалуу татаалдык
• Массалык рынок үчүн жүргүнчү унаалары үчүн күмөндүү жашоого жөндөмдүүлүк

Инженерлер күйө көйгөйүн салыштырмалуу тез жана арзан чечишти — дизелдик бөлүкчө чыпкалары (DPF) аркылуу, алар азыр заманбап дизелдик кыймылдаткычтардын көпчүлүгүндө стандарт. CO жана CH менен иштөө үчүн кадимки кычкылдандыруучу каталитикалык нейтрализаторлор менен айкалышып, бул үч негизги булгоочунун экөөн чечти. Бирок NOx өжөр көйгөй бойдон калды, өзгөчө жогорку жүктөмдүү айдоо шарттарында, бул жерде деңгээл Euro-4 же Euro-6 чектерден алда канча ашып кетиши мүмкүн.

Mercedes-Benz BlueTec деген эмне?

BlueTec — бул Mercedes-Benz компаниясынын дизелдик чыгуучу газды иштетүүнүн (aftertreatment) менчик технологиясы. Ал дизелдик кыймылдаткычтарды — анын ичинде башында Euro-3 стандарттарына ылайык курулгандарды — кыймылдаткычтын өзүнө минималдуу өзгөртүүлөр менен Euro-5 жана атүгүл Euro-6 азот кычкылы чектерине толук шайкеш келтирүү үчүн иштелип чыккан. Бул көрүнүктүү инженердик жетишкендик.

Көптөгөн адамдар түшүнбөгөн нерсе — BlueTec бирдиктүү тутум эмес — ал ар бири башка унаа түрү же рынок үчүн иштелип чыккан үч өзүнчө түрчөнү камтыйт. Үчөө тең Mercedes-Benz жана Chrysler унааларында колдонулган.

BlueTec 1-түрү: жүк ташуучу унаалар жана автобустар үчүн мочевина бүркүү

DaimlerChrysler мочевинага негизделген BlueTec технологиясын алгач 2002-жылы киргизген, прототип унааларды Европа жана Америка жолдорунда чыныгы шарттарда сыноо үчүн бир нече ай иштеткен. 2005-жылдын башында сериялык дизелдик жүк ташуучу унаалар бул тутум менен жабдылган. Андан кийин автобустар, акырында технология Mercedes-Benz GL SUV жана Mercedes E 320 CDI BlueTec сыяктуу жүргүнчү унааларына өткөн.

BlueTecтин бул версиясы төмөнкү процесс аркылуу иштейт:

1. AdBlue бүркүү — AdBlue деп аталган суюк реагент (мочевинанын суудагы эритмеси — суу жана аммиак) түздөн-түз чыгуучу газ агымына бүркүлөт
2. SCR каталитикалык реакциясы — чыгуучу газ-AdBlue аралашмасы Тандалма Каталитикалык Калыбына келтирүү (Selective Catalytic Reduction — SCR) каталитикалык нейтрализаторуна кирет, бул жерде аммиак болжол менен 250–300°C температурада азот кычкылдары менен реакцияга кирет
3. Зыянсыз кошумча продуктулар — NOx зыянсыз азотко (N₂) жана суу буусуна ажыратылат; калган зыяндуу компоненттер да кычкылданат

BlueTec 2-түрү: Vision GL 320 үчүн өркүндөтүлгөн көп баскычтуу тутум

Vision GL 320 BlueTec SUV унаасына орнотулган версия татаалыраак, ал SCR баскычына чейин алдын ала чыпкалоону кошот. Анын тазалоо процесси төрт кадамда иштейт:

1. Кычкылдандыруучу каталитикалык нейтрализатор + бөлүкчө чыпкасы — чыгуучу газдар чыгаруу коллектордон кийин дароо айкалыштырылган бирдик аркылуу өтөт; платина жана палладий CO жана CH нейтралдаштырат, ал эми чыпка күйө бөлүкчөлөрүн кармап, кычкылдандырат
2. Аралаштыруу камерасы — жарым тазаланган чыгуучу газ AdBlue реагенти менен аралаштырылат
3. SCR каталитикалык нейтрализатору — NOx азотко жана сууга чейин азайтылат, жүк ташуучу унаа версиясындагыдай
4. Таза чыгуучу газ бөлүнүп чыгат — ушул көп баскычтуу процесстен кийин гана газдар чыгаруу түтүгүнөн чыгат

AdBlue колдонуу жана тейлөө

BlueTec мочевина тутумунун практикалык артыкчылыктарынын бири — AdBlueну күтүүсүз аз колдонуу. Жүргүнчү унаалары үчүн AdBlue колдонуу болжол менен 100 кмге 0,1 литр, бул стандарттык 20 литрлик бак 20 000 кмден ашык аралыкты камсыз кылат дегенди билдирет — ар бир пландаштырылган тейлөө аралыгында толтуруу үчүн жетиштүү. Жүк ташуучу унаалар пропорционалдуу түрдө көбүрөөк колдонот, бирок принцип бирдей.

AdBlueга негизделген BlueTec тутумунун чектөөлөрү

Натыйжалуулугуна карабастан, BlueTecтин мочевина бүркүү версиясы бир нече олуттуу кемчиликтерге ээ:

• Отун сапатына сезгичтик — тутум өтө төмөн күкүрттүү дизелдик отунду талап кылат жана төмөн сапаттагы отун менен начар иштейт
• Кошумча тейлөө татаалдыгы — AdBlue резервуарын толтуруу жана башкаруу дагы бир тейлөө тапшырмасын кошот
• Тоңуу чекити — AdBlue эритмеси −11,5°C температурада тоңот, бул тутумду суук климатта практикалык эмес кылат

Ушул себептерден улам, AdBlueга негизделген BlueTec тутумдары температура −5тен −8°Cтен жогору турган жылуу климатка эң ылайыктуу — Түштүк Европа өлкөлөрү жана АКШнын California сыяктуу штаттары, бул жерде эмиссия эрежелери дүйнөдөгү эң катаалдардын бири.

BlueTec 3-түрү: суук климат үчүн мочевинасыз чечим

Тоңуу чектөөсүн чечүү үчүн Mercedes инженерлери AdBlueну толугу менен керектен чыгарган BlueTecтин үчүнчү вариантын иштеп чыгышкан. Бул версия АКШда гана сатылган Mercedes E320 CDI BlueTec седан жана универсал моделдеринде колдонулат.

Суюк реагент бүркүүнүн ордуна, бул тутум бардык иштөө режимдеринде электрондук жөнгө салынган отун бүркүүгө, ошондой эле төрт баскычтуу чыгуучу газ тазалоо процессине таянат:

1. Платина кычкылдандыруучу каталитикалык нейтрализатор — CO жана углеводород эмиссиялары менен иштейт
2. Дизелдик бөлүкчө чыпкасы — күйөнү кармап, күйгүзөт
3. SCR каталитикалык нейтрализатор №1 — NOx азайтууну баштайт
4. SCR каталитикалык нейтрализатор №2 — California эмиссия стандарттарына жооп берүү үчүн NOx азайтууну аяктайт (болжол менен Euro-5ке барабар)

BlueTec жана дизелдик эмиссия технологиясынын келечеги

Киргизилген учурда BlueTec Mercedes-Benzди жүргүнчү унаалары үчүн таза дизелдик технологиянын лидери катары бекем орнотту. Volkswagen иштеп чыгуу консорциумунун бир бөлүгү болуп, кыска убакыт катышкан, андан кийин ачыкталбаган себептерден улам чыгып кеткен. Башка өндүрүүчүлөр окшош тутумдарды иштеп чыгабы — азырынча белгисиз, бирок BlueTec дизелдик чыгуучу газды иштетүү чоң масштабда реалдуу түрдө эмнеге жетише аларынын эталонун койгон.

BlueTec баарынан мурда далилдеген нерсе — дизелдик кыймылдаткычтарды чындап таза кылууга болот — кыймылдаткычты кайра долбоорлоо аркылуу эмес, акылдуу көп баскычтуу иштетүү аркылуу. Бул моюнга алууга татыктуу мурас.

Бул котормо. Түп нускасын бул жерден окуй аласыз: https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e3775.html