Нові дизельні мотори: навіщо їм сечовина?

1. Еко-коктейль: дизель + сечовина
2. Плюси сечовини для автолюбителя
3. Мінуси сечовини і ціна питання
4. Дизель з сечовиною: Peugeot, Citroen, хто наступний?

Цей матеріал починався як огляд Peugeot 508, а перетворився на велику комплексну статтю. Адже суть питання - нові дизельні двигуни, які працюють з добавкою сечовини в спеціальний SCR-каталізатор вихлопних газів. Як влаштовані ці двигуни і що таке SCR-каталізатор? Які плюси отримає покупець в результаті? І у скільки обійдуться мінуси? Відповімо на ці та інші питання.

Еко-коктейль: дизель + сечовина

Все почалося в 1988-му році з прийняттям перших норм токсичності серії «Euro» (заради справедливості відзначимо, що на той час вже діяли деякі приписи і правила в США і Європі з регулювання рівня вихлопних газів). Норми токсичності «Euro» постійно переглядалися і ставали все більш «зеленими» в плані кількості забруднюючих речовин у вихлопі, і все більш складними, дорогими для їх виконання виробниками автомобілів. Останніми та найжорсткішими нормами токсичності стали «Euro 5» і «Euro 6», які взяли одночасно до вересня 2009-го року, але «Euro 6» починали діяти лише у вересні 2014-го року з періодом впровадження 1 рік, тобто . до вересня 2015 року. Головна зміна «Euro 5» і «Euro 6», крім зниження інших шкідливих речовин у вихлопних газах, складалося в контролі оксиду азоту NOx.

Дане відео датоване 2013-му роком - вже тоді існували технології очищення вихлопних газів за допомогою SCR -каталізатори. Яка, до речі, ще раніше з'явилася в світі вантажних автомобілів: там «сечовинні дизелі» дебютували у деяких виробників ще під час введення норм токсичності «Euro 5»

Вважається, що оксиди азоту NOx можуть призводити до пошкодження слизової оболонки дихальних шляхів людини, викликати рак, винні в зможу і кислотні дощі. Словом, оксиди азоту стали «новою мішенню». З урахуванням того, що в 2000-х роках особливу популярність в Європі набрали дизельні двигуни - проблема ризикувала стати масовою.

Тоді оксиди азоту вирішили перетворювати в нешкідливий азот (N2) і воду (H20). Але як це зробити? За допомогою хімічної сечовини CH4N2O і ряду реакцій. Так, спочатку при додаванні води розкладається сама хімічна сечовина:

CH 4 N 2 O + H 2 0 → 2 NH 3 + CO 2

Фактично отримуємо аміак NH3 і вуглекислий газ CО2. Останній вже просто випаровується в вихлопну трубу, а ось перший - аміак - вступає в подальші хімічні реакції. Уже з оксидами азоту:

4 NO + 4 NH 3 + O 2 → 4 N 2 + 6 H 2 O

2 NO 2 + 4 NH 3 + O 2 → 3 N 2 + 6 H 2 O

NO + NO 2 + 2NH 3 → 2N 2 + 3H 2 0

Однак щоб втілити таку реакцію в реальність потрібно місце для неї - це і є додатковий SCR-каталізатор, який встановлюється у вихлопній системі автомобіля. Крім того, хімічну сечовину потрібно десь брати, її потрібно возити з собою. А значить, потрібно бак для сечовини, який зазвичай встановлюється в задній частині автомобіля: близько бензобака або в днище багажного відсіку. Плюс дрібні доопрацювання: різні датчики, інша програма управління мотором, контрольні лампи на панелі приладів, пр.

Плюси сечовини для автолюбителя

До речі, а ось «інша програма управління двигуном» - зовсім не дрібниця. Адже якщо раніше доводилося налаштовувати мотор з урахуванням рівня викидів оксидів азоту, то тепер тут допоможе SCR-каталізатор. А значить - можна зосередити зусилля конструкторів на досягненні оптимального балансу паливної економічності і більшої потужності. Наприклад, двигуни BlueHDi стали потужнішими на 7-10% відносно порівнянних попередників серії HDi.

Двигун BlueHDi 120 - це 1,6-літровий 4-циліндровий турбодизель з максимальною потужністю 120 к.с. і обертовим моментом 300 Нм; у попередника e - HDi 110-115 було 110-115 к.с. і до 270 Нм. Мотор BlueHDi 180 - це 2-літровий 4-циліндровий турбодизель про 180 к.с. і 400 Нм; у попередника HDi 160 - 163 к.с. і 340 Нм. Надбавка потужності і моменту - близько 7-10%

Цікаво, що установкою лише SCR-каталізатора не обійшлося. Так, 1,6-літровий турбодизель (сімейство DV6), випускається ще з 2004 року і вперше був представлений з 16-клапанною ГБЦ (для самих потужний версій). Однак в 2011-му році мотор істотно змінився: була знижена ступінь стиснення (з 17,5 до 16), замість 16-клапанної ГБЦ на всі версії мотора тепер ставиться 8-клапанна «головка». Аналогічно і з 2-літровим дизелем (сімейство DW10): він випускається багато років і в ході доробок отримав нову циліндропоршневу групу і головку блоку циліндрів, турбіну, системи впуску та випуску, ГРМ.

Отже, по-перше, ми маємо підвищення потужності на 7-10% від порівнянних дизелів без сечовини. По-друге - ми отримуємо зниження витрати палива. Наприклад, за паспортом, Peugeot 508 з колишнім 163-сильним двигуном споживав в місті 7,6 л палива на 100 км шляху; на трасі - 4,6 л; в змішаному циклі - 5,7 л. З оновленим і більш потужним мотором BlueHDi витрата палива не виріс, а знизився: в місті - 5,2 л; на трасі - 3,8 л; змішаний - 4,3 л (все по паспорту).

Звичайно, цифри виглядають фантастичними, особисто я в реальному тесті не зміг їх отримати, можливо, такий витрата можна показати лише в ідеальних «тепличних» умовах. Однак все-таки в реальності автомобілі виявилися дуже економічними: в місті Peugeot 508 споживав близько 6-7 л / 100 км, на трасі укладався приблизно в 4 л / 100 км. На рахунок Citroen C4 є наступне спостереження ...

Майже ідеальні умови: Бориспільська траса, круїз-контроль на 90 км / год, практично немає вітру, температура близько +15 градусів. Результат - 3,3 л / 100 км. Це важливо, оскільки пару років назад я їздив на Citroen C4 e-HDi з 6-ст. РКПВ і в схожих умовах не міг вичавити з нього результат краще 3,6-3,7 л / 100 км. Економію 0,3-0,4 л / 100 км - близько 10% - підтверджую на особистому досвіді. Сумарно на кожному автомобілі проїхав 500-700 км в різних умовах. Результат Peugeot написаний вище, результат Citroen: траса - 3,3-3,5 л / 100 км; місто - близько 5 л / 100 км.

В результаті можна говорити про те, що сечовина дозволяє зробити дизельний мотор могутніше на 7-10% одночасно зі схожою економією палива (близько 10%).

Мінуси сечовини і ціна питання

А ось тепер про мінуси і горезвісної «ціну питання». Зараз вже складно вирахувати, яка різниця між звичайним дизелем HDi і BlueHDi, тому що мотор BlueHDi в Україні зазвичай йде в парі з АКПП і в середніх або дорогих комплектаціях автомобіля, його порівняння з версією «HDi + МКПП» некоректно. Однак можна оцінити вартість специфічних запчастин для цих моторів.

Французи використовують SCR-каталізатор в єдиному блоці DPF-фільтром, справедливо вважаючи, що гарячі вихлопні гази краще обробляти і очищати в єдиному місці. До речі, в 1999-2000 роках Група PSA однією з перших серед виробників автомобілів впровадила DPF-фільтр (їх фірмову назву «FAP-фільтр»): якраз під норми «Euro 3» для боротьби з сажею. Це ще одна ілюстрація того, що PSA є одним з лідерів на дизельному авторинку - в Європі, і в Україні. І ось тепер дві технології - DPF і SCR - об'єдналися в одному вузлі.

У той же час, при пошкодженні цього вузла доведеться заплатити чималу ціну, тому що обидві складові - SCR-каталізатор і DPF-фільтр - дороги самі по собі. Наприклад, для Peugeot 508 SCR-каталізатор в блоці з DPF-фільтром оцінений в 38 тис. Гривень (близько $ 1,5 тис.); друга велика деталь системи - бак для сечовини - обійдеться в 30 тис. гривень ($ 1,2 тис.).

Деталі дорогі, але якщо не потрапляти в сильні ДТП і не ударятся днищем про горби на розбитій дорозі або грунтовці, то їх вартості власник автомобіля навряд чи дізнається: ще під час введення Euro 5 термін служби деталей вихлопної системи розраховувався на пробіг мінімум 160 тис. Км

Частково дорожнеча подібних систем очищення вихлопних газів і стала причиною скандалу VW , Про яких ми писали раніше.

Але ж є і поточні витрати, перш за все - вартість ТО для «сечовинного дизеля». Наприклад, розглянемо Citroen C4, тому що для цієї моделі сьогодні пропонується і звичайний дизель HDi і новий мотор BlueHDi. Різниця в ТО для двох моторів не тільки в необхідності заливки хімічної сечовини, але і у вимозі заміни паливного фільтра кожен 20 тис. Км для двигуна BlueHDi проти заміни паливного фільтра раз в 40 тис. Км для двигуна HDi. В результаті кожне ТО, де доводиться доливати рідину AdBlue і додатково міняти паливний фільтр, обходиться приблизно вдвічі дорожче звичайного - 4,8 тис. Грн проти 2,25 тис. Грн. Якщо розглянути ТО на 40 тис., Де в двох моторах потрібно замінити паливний фільтр, то зможемо приблизно розрахувати вартість тільки хімічної сечовини: 4,8 тис. Грн проти 3,45 тис. Грн; різниця складає приблизно 1,3 тис. грн - це і є вартість залитої сечовини.

Хоча у сторонніх продавців можна знайти хімічну сечовину і дешевше. Наприклад, дивимося пропозиції на Hotline : В середньому ціна 30-35 грн за 1 літр, зазвичай потрібно купувати 20 л. До речі, чому 20 л? Тому, що бак для сечовини розраховується так, щоб запасу рідини вистачило на 15-20 тис. Км пробігу. При середній витраті рідини близько 1 л на 1000 км потрібен і відповідний бак - наприклад, в тестових авто був встановлений бак об'ємом 17 літрів. Витрата хімічної сечовини лише побічно пов'язаний з об'ємом мотора, він більше залежить від витрати палива - і кількості вихлопних газів, які потрібно перетворити. Але в цілому правило незмінно: 1л на 1000 км пробігу, бак близько 15-20 л для зазору «від ТО до ТО».

Точки заправки сечовини - або в кришці люка для заправки, або в багажнику автомобіля, в прихованих порожнинах. Останнє рішення здається дивним? Зате можливостей переплутати заправні горловини взагалі відсутнє, та й звертатися туди доведеться приблизно раз на рік. Контроль за рівнем рідини простий: досить лише одного натискання кнопки - і отримуємо потрібну інформацію на дисплеї БК. У разі необхідності заливки хімічної сечовини повідомлення з'явиться автоматично

А що буде, якщо сечовина закінчиться? Спочатку на панелі приладів запаляться лампи або написи попередження, ще до закінчення сечовини, з запасом по пробігу близько 2-2,5 тис. Км. Потім буде ще одне попередження, вже на прикордонних пробігах, коли сечовини залишилося зовсім трохи. Але якщо власник ігнорує і ці попередження - тоді двигун або переходить в аварійний режим (обрізана потужність, обороти, брудний вихлоп), або мотор неможливо завести взагалі!

Словом, мінусів вистачає, вони чималі, та ще й обходяться «в копійку».

Дизель з сечовиною: Peugeot, Citroen, хто наступний?

Коли ми говоримо про дизелях Групи PSA - то ми говоримо про загальну ситуацію і тенденції на ринку в цілому. Адже ці мотори добре відомі на ринку, вони мають хороші рекомендації, а тому - зустрічалися або зустрічаються під капотами автомобілів багатьох інших марок: Ford, Volvo, FIAT, Mazda, Mini.

Ще один «дизельний гігант» - Група VW, яка рідко віддає свої мотори «на сторону», а й перелік власних марок більш ніж достатній: VW, Audi SKODA, SEAT. Нарешті, обов'язково згадаємо і дизельні Mercedes. І у всіх цих марок «сечовинні дизелі» вже представлені в Україні або з'являться зовсім скоро!

Першим «сечовинні дизелі» в Україні став пропонувати Mercedes: мотори серії BlueTEC зустрічалися або зустрічаються на Е-класі, позашляховиках GL і GLE (в минулому ML). Правила експлуатації схожі: заправка «від ТО до ТО» на 15-20 тис. Км, приблизно 20 л сечовини, «ціна питання» (заправки сечовини) близько 1,3 тис. Грн. Особливих проблем поки не помічено, але ж і автомобілів зараз тільки по парі-трійці років. Але якщо Mercedes - це «преміум», де не надто вважають витрати на ТО і можуть їздити на фірмовий сервіс багато років, то випадок з PSA - це перший прихід «сечовини дизелів» в масовий клас. Перший, але не останній ...

Протягом цього року в Україні можуть стартувати продажу «сечовини дизелів» для ряду моделей VW, SKODA, SEAT Leon; представники PSA вже оголосили прайс на Peugeot 308 з дизелем BlueHDi. А компанія Ford буквально днями анонсувала новий дизельний мотор 2.0 EcoBlue, який спочатку спроектований під норми «Euro 6» і використання сечовини: спочатку - для комерційних авто, фургонів, мінівенів, потім - для легкових моделей.

Хочемо ми того чи ні, але «сечовинні дизелі» приходять в середні класи сучасних автомобілів-іномарок. І, мабуть, альтернативу їм можуть запропонувати тільки сучасні малооб'ємні бензинові турбо-мотори, які пропонують високу потужність і помітно зменшені апетити до палива. Кращі приклади - мотори TSI від VW і PureTech Turbo від PSA - двох автомобільних груп, які ще недавно робили величезну ставку на дизельні двигуни. Така ось «циклічна жарт» історії моторобудування.