Технический обзор системы BLUETEC: от двигателя до выхлопной трубы
BLUETEC — это фирменное название технологии Mercedes-Benz, применяемой к их «чистым» дизельным автомобилям. Давайте технически разберем систему BLUETEC от двигателя до выхлопной трубы.
3,0-литровый двигатель
Сердцем дизельных автомобилей Mercedes, таких как E320 BLUETEC, является 3,0-литровый V6 турбодизель. Этот двигатель оснащен четырьмя клапанами на цилиндр, и каждый топливный инжектор расположен в центре верхней части камеры сгорания — там же, где в большинстве бензиновых двигателей с четырьмя клапанами находится свеча зажигания, — что обеспечивает оптимальный расход топлива. Цепной приводной балансирный вал внутри двигателя эффективно гасит вибрации.
Система Common Rail
В то время как старые дизельные двигатели имели механический насос, подающий топливо в каждый цилиндр индивидуально, инжекторы BLUETEC питаются от общей топливной рампы, в которой поддерживается чрезвычайно высокое давление (примерно 23 000 PSI). Дизельное сгорание достигается за счет сжатия воздуха для повышения его температуры с последующим впрыском топлива. Топливо сгорает и расширяется, толкая поршень вниз.
Традиционные инжекторы использовали механический или магнитный клапан. Инжекторы двигателя Mercedes используют пьезокерамические элементы, кристаллическая структура которых меняет форму при подаче электрического тока. Пьезоэлектрические инжекторы могут разделить цикл впрыска на пять отдельных фаз, каждая из которых запрограммирована для максимального повышения эффективности сгорания. Это не только улучшает экономию и снижает выбросы, но и делает двигатель тише.
Очистка выхлопных газов
Система BLUETEC включает в себя ряд компонентов, которые «очищают» выхлопные газы перед их выбросом в атмосферу. Существует две версии системы: NAC + SCR и система AdBlue. NAC + SCR использовалась на версии E320 для 45 штатов. Система AdBlue была представлена в модельном ряду 2008 года и продавалась во всех 50 штатах.
NAC + SCR
Выхлопные газы покидают двигатель и проходят через катализатор окисления (DOC), который снижает содержание оксида углерода и несгоревших углеводородов. Далее следует Катализатор-поглотитель оксидов азота (NAC), который улавливает и накапливает оксиды азота (NOx — один из основных элементов дизельного загрязнения). В режимах обедненной смеси NOx накапливаются; в условиях более богатой смеси, которая создается путем корректировки впрыска топлива, в NAC происходит процесс регенерации, и он высвобождает аммиак в выхлопные газы. Этот аммиак сохраняется и используется ниже по потоку в Сажевом фильтре (DPF), который задерживает выбросы частиц (сажу). Когда фильтр заполняется, компьютер двигателя управляет процессом впрыска топлива, чтобы повысить температуру выхлопных газов и, тем самым, сжечь накопившиеся частицы. После этого Селективный каталитический нейтрализатор (SCR) использует полученный аммиак для дальнейшего сокращения выбросов NOx.
AdBlue
В системе AdBlue компоненты DOC и сажевый фильтр объединены в один корпус. В дополнение к катализатору NAC, аммиак подается путем впрыска жидкости под названием AdBlue в выхлопную систему перед катализатором SCR. Добавление жидкости AdBlue позволяет катализатору SCR снижать выбросы NOx до еще более низкого уровня, чем в системе NAC-SCR. AdBlue хранится в отдельном бортовом баке, который пополняется во время планового технического обслуживания автомобиля. Одного галлона (около 3,8 литра) жидкости AdBlue хватает примерно на 2400 миль (3860 км).