Селективное каталитическое восстановление (СКВ) — это передовая система контроля выбросов, которая снижает выбросы оксидов азота (NOx) до почти нулевого уровня в автомобилях и оборудовании следующего поколения с дизельными двигателями. Система СКВ состоит из нескольких компонентов, объединенных с другими частями системы контроля выбросов. Каждый производитель имеет свои вариации в типах компонентов и порядке их расположения в системе.
*Эта схема не отражает подход всех производителей к достижению почти нулевых выбросов.
СКВ — это передовая система контроля выбросов. Горячие выхлопные газы выходят из двигателя и поступают в систему СКВ. Там водный раствор мочевины (известный как дизельная выхлопная жидкость, или ДВЖ) впрыскивается на специальный катализатор. ДВЖ вызывает химическую реакцию в выхлопных газах на специальном катализаторе, преобразуя оксиды азота в азот, воду и небольшое количество диоксида углерода (CO2) — естественные компоненты воздуха, которым мы дышим. Выхлопные газы также проходят через сажевый фильтр где-то в системе, после чего выбрасываются через глушитель транспортного средства.
Технология СКВ разработана для проведения реакции восстановления оксидов азота (NOx) в окислительной атмосфере. Она называется «селективной», потому что использует аммиак в качестве восстановителя в каталитической системе для снижения уровня NOx. Эта химическая реакция известна как «восстановление», где ДВЖ действует как восстановитель, реагируя с NOx и превращая загрязняющие вещества в азот, воду и небольшое количество CO2. ДВЖ быстро разлагается, образуя аммиак в потоке выхлопных газов.
Каковы особые требования при использовании СКВ?
Система СКВ является активной системой. В отличие от пассивного каталитического нейтрализатора в бензиновых автомобилях, система СКВ требует регулярной дозаправки дизельной выхлопной жидкостью (ДВЖ) для обеспечения производительности системы выхлопа. Необходимость пополнения ДВЖ напрямую связана с расходом топлива транспортным средством. Если не пополнять бак ДВЖ, транспортное средство или оборудование могут стать непригодными для использования и потребовать проверки.
Дизельная выхлопная жидкость (ДВЖ) — это нетоксичная жидкость, состоящая из 32% автомобильной мочевины и очищенной воды. ДВЖ доступна в различных вариантах хранения и распределения. Варианты хранения включают контейнеры разных размеров: оптовые контейнеры, баки, бутылки или банки. Американский институт нефти проводит строгие испытания, чтобы убедиться, что ДВЖ соответствует промышленным стандартам качества. В Европе и США ДВЖ также может называться AdBlue.
Существует развитая национальная инфраструктура распределения ДВЖ, и её легко приобрести оптом, в розничных магазинах, онлайн и почти на любой заправочной станции, где продается дизельное топливо. Размер бортовых баков для хранения ДВЖ обычно составляет от 5 до 22 галлонов, и их легко идентифицировать по синей крышке или маркировке «Только для ДВЖ». В фургонах и внедорожниках заливная горловина для ДВЖ обычно находится рядом с зоной заправки топливом. (см. изображение) В больших грузовиках бак ДВЖ обычно расположен рядом с дизельным топливным баком на боковой стороне транспортного средства, близко к двери водителя. Из-за разнообразия двигателей и характера внедорожного оборудования расположение бака и заливной горловины для ДВЖ может варьироваться.
Заливная горловина бака ДВЖ разработана так, чтобы принимать только насадку для заправки ДВЖ, гарантируя, что в бак попадает только ДВЖ. Ни в коем случае нельзя заливать дизельное топливо в бак ДВЖ и наоборот. Чтобы предотвратить такие ошибки при заправке, насадка дизельного топлива не может быть вставлена в заливную горловину бака ДВЖ. Кроме того, бак ДВЖ имеет синюю крышку, что позволяет отличить его от дизельного бака, который может иметь желтую или зеленую крышку.
Для легковых автомобилей пополнение ДВЖ обычно происходит во время рекомендованной замены масла, тогда как для больших транспортных средств и внедорожного оборудования или техники пополнение ДВЖ зависит от условий вождения, часов использования, пробега, коэффициента нагрузки и других факторов. Как правило, расход ДВЖ составляет около 3% от расхода топлива (например, около 3 галлонов ДВЖ потребляется на 100 галлонов израсходованного топлива).
ДВЖ является неотъемлемой частью системы контроля выбросов и всегда должна находиться в баке для обеспечения непрерывной работы транспортного средства или оборудования. Когда уровень ДВЖ становится низким, водителю или оператору постепенно подаются визуальные и звуковые предупреждения. Если ДВЖ не пополняется, предупреждения оператору усиливаются и в конечном итоге могут привести к снижению мощности двигателя, ограничению скорости транспортного средства и блокировке системы запуска.
ДВЖ необходимо хранить надлежащим образом, чтобы предотвратить её замерзание при температуре ниже 12 градусов по Фаренгейту. Большинство бортовых баков ДВЖ и систем распределения оснащены нагревательными элементами.