Vstřikování močoviny do výfuku by nám ještě relativně nedávno znělo jako podivná bláznovina. Jenže on je to nejefektivnější systém, jak redukovat škodlivé emise NOx, které produkují dieselové motory.
AdBlue: Co to je a jak to funguje?
Články na téma AdBlue:
- AdBlue – co to je a co se stane, když dojde
- Seznam čerpacích stanic s AdBlue
- Jak doplnit AdBlue močovinu do auta
- Jaké vybrat AdBlue
- Močovina do auta: Jak ji doplnit?
- Jak dlouhá je životnost AdBlue? Kratší, než jste si mysleli
- AdBlue močovina: Jak vlastně funguje? (1. díl) - právě čtete
- AdBlue močovina: Jak vlastně funguje? (2. díl)
Močovina ve výfuku = méně emisí
AdBlue není žádná vysoká chemie, je to v podstatě docela nudný produkt – jedná se o roztok močoviny o koncentraci 32,5 %. Klíčová je jeho reakce v systému SCR (selektivní katalytické redukce). Močovina nám totiž umí snížit emise oxidů dusíku, které produkuje vznětový motor. A snížit dost zásadně, klidně o 90 %. Základní princip je prostý. Motor produkuje NO a NO2, protože bez toho to zkrátka u dieselu při vysokých teplotách v pozemských podmínkách nejde. Jsou tu systémy, které NOx omezují (optimalizace spalování, EGR a podobně), ale nic není tak účinné, jako právě SCR.
SCR pracuje s tím, co jde do výfuku – nebrání tedy vzniku nežádoucích plynů, ale dokáže na ně reagovat a velkou část z nich přeměnit na neškodné látky. Těmi jsou ve finále dusík a voda. Redukčním činidlem je v našem případě amoniak. A právě AdBlue je nosičem amoniaku.
Jak to funguje?
Do výfukového systému je AdBlue vstřikováno jako jemná mlha, a to před SCR katalyzátor. Ale pozor! V tuto chvíli, tedy v okamžiku vstříknutí, ještě není k dispozici amoniak, který by vhodně reagoval. Nejprve musí dojít k odpaření vody. To zvýší koncentraci amoniaku a při teplotě asi 150 až 180 °C dojde k potřebné reakci
(NH₂)₂CO → NH₃ + HNCO
Z jedné molekuly močoviny nám vznikne amoniak (NH₃) a kyselina kyanatá (HNCO). Nicméně tím nekončíme! V prostředí se zbytkovou vodní párou nám HNCO dále hydrolyzuje:
HNCO + H₂O → NH₃ + CO₂
- Mohlo by vás zajímat: Životnost AdBlue: Víte, jak často byste ji měli měnit a proč nepoužívat tu starou?
90 % je velmi slušná účinnost
Výsledkem laboratorně perfektního rozkladu (tj. stoprocentní reakce) jsou tedy dvě molekuly amoniaku a jedna molekula oxidu uhličitého. Samozřejmě, že to platí v poměru na každou molekulu močoviny. Problém je, že auto není laboratoř, i moderní motory jsou řízené jen velmi hrubě, pokud se skutečně podíváme až na úroveň jednotlivých chemických reakcí.
Část močoviny nám vytvoří kondenzované a pevné produkty, které se mohou za určitých podmínek usazovat v potrubí. Zde je naprosto kruciální správný návrh geometrie výfukového potrubí, umístění vstřikovače, kvalita rozprášení močoviny, ale také řízení její dávky. Jakákoliv odchylka vede ke zhoršení účinnosti SCR. Jak už bylo uvedeno, v ideálním případě (nikoliv laboratorně ideálním, ale provozně ideálním) se pohybuje účinnost redukce NOx kolem 90 %. Myšleno samozřejmě emisí, které jdou do výfuku a jsou již sníženy dalšími systémy (EGR a podobně).
Na praktické aspekty a na to, jak je celé vstřikování řízeno, se podíváme v druhém dílu.
Zdroj médií: Depositphotos.