سیستم Bluetec برای خودروهای دیزلی

سیستم Bluetec برای خودروهای دیزلی : توسعه دهندگان برای افزایش دوستی محیط زیست خودروهای خود به هر ترفندی متوسل می شوند. آنها با پنل های خورشیدی، درایوهای الکتریکی و هیبریدی بازی می کنند، با فناوری های هیدروژنی سرهم می کنند. بسیاری از این پیشرفت‌ها به خط مونتاژ نشت کردند، و برخی از آنها به زندگی خود ادامه دادند و تنها در نمونه‌های اولیه تجسم یافتند. و به هر حال، فناوری Bluetec که مرسدس بنز در خودروهای دیزلی خود استفاده می کند، اگرچه انقلابی نیست، اما گازهای خروجی اگزوز را به درستی تمیز می کند.
این گناه است که کارایی این سیستم را زیر سوال ببریم. خودتان قضاوت کنید، به لطف کاربرد آن، مهندسان، بدون تغییر در طراحی موتورهای مطابق با استانداردهای Euro-3، موفق به دستیابی به سطحی از آلایندگی شدند که از نظر محتوای اکسیدهای نیتروژن، در یورو-5 و حتی یورو-5 قرار می گیرد. 6 استاندارد با حاشیه زیاد، با حداقل تنظیمات مجدد تجهیزات سوخت. بنابراین این شگفتی تکنولوژیک چگونه کار می کند؟

سیستم Bluetec برای خودروهای دیزلی

بسیاری از خودروهای مدرن دارای کاتالیزورهای سه طرفه هستند. آنها نسبتا ساده هستند، تولید آنها خیلی گران نیست، کاملا بادوام هستند و باید بگوییم که کار خود را به خوبی انجام می دهند. در چنین کاتالیزورهایی، پلاتین و پالادیوم با CO (مونوکسید کربن) و CH (هیدروکربن‌ها) و رودیوم با NO (اکسیدهای نیتروژن) “مبارزه” می‌کنند. بدون پرداختن به جزئیات، نتیجه کار «ماسک گاز» اکسیداسیون یا کاهش این اجزای سمی به دی اکسید کربن CO2، نیتروژن N2 و آب است. و در حالی که توسعه دهندگان یاد گرفتند که به طور موثر با “ثلاث” مخرب مبارزه کنند، شیمیدانان هنگام تمیز کردن اگزوز موتورهای دیزل با مشکلاتی مواجه شدند.
بیشتر بدانید: سنسورهای فشار تایر: چگونه کار می کنند، جوانب مثبت و منفی چیست؟
همه چیز خوب خواهد بود، اما ویژگی های اختلاط در یک موتور دیزل به گونه ای است که هنگام کار، نه تنها اجزای مضر ذکر شده آزاد می شود، بلکه مقدار زیادی دوده نیز منتشر می شود که اتفاقاً “محرک” است. رشد سلول های سرطانی و این تمام نیست! ویژگی موتورهای دیزل این است که اگر نسبت دوده را در اگزوز کاهش دهید، برعکس، محتوای NOx به شدت شروع به افزایش می کند. و بالعکس. علاوه بر این، تعصب نسبت به یک جهت یا جهت دیگر نه تنها به کمال فرآیند اختلاط، بلکه به حالت عملکرد نیز بستگی دارد.

سیستم Bluetec برای خودروهای دیزلی

بنابراین معلوم می شود که برای تمیز کردن یکپارچه اگزوز دیزل به سیستم بسیار پیچیده تری متشکل از چندین جزء نیاز است. و باید بگوییم که تعداد زیادی از این سیستم ها منتشر شد – تویوتا، سیتروئن و میتسوبیشی با آنها آزمایش کردند. موارد بسیار جالبی در میان آنها وجود دارد، اما، متأسفانه، در بیشتر موارد از نظر پیچیدگی شبیه کارخانه های هیدرولیز یک پالایشگاه نفت هستند. آنها نه تنها حجیم و سنگین هستند، بلکه به حدی گران هستند که سودآوری استفاده از آنها را در تولید انبوه زیر سوال می برد.

اگرچه، لازم به ذکر است، می توان راه حلی برای دوده نسبتاً سریع و مهمتر از همه ارزان پیدا کرد. مهندسان شیمی فیلتر ذرات ذخیره سازی خاصی ایجاد کرده اند که امروزه در تعداد زیادی از موتورهای دیزلی مدرن قابل مشاهده است. CO و CH در این موتورها به طور موثر با کمک کاتالیزورهای اکسیداسیون معمولی شکست می‌خورند. اما در مورد NOx چطور؟ مقدار آن می تواند در حالت های عملکرد خاصی از موتور دیزل به قدری افزایش یابد که قرار دادن آن در استانداردهای Euro-4 و علاوه بر آن یورو-6 بسیار مشکل ساز می شود.

فناوری Bluetec

پاسخ را متخصصان مرسدس با فناوری Bluetec خود دادند. این سیستم تمیز کردن اگزوز است که ساده‌ترین و موفق‌ترین سیستم در میان نوع خود است که به موتورهای دیزلی اجازه می‌دهد تا در تمام موارد، از جمله اکسیدهای نیتروژن، در استانداردهای امیدوارکننده سمیت بسیار سخت‌گیرانه قرار گیرند. با این حال، همه نمی دانند که نه یک، بلکه سه نوع فرعی از سیستم، که بسیار متفاوت است، در زیر علامت Bluetec در اتومبیل های مرسدس و کرایسلر استفاده می شود. اما اول از همه.
بیشتر بدانید: فعال سازی سیستم ایمنی و غیر ایمنی خودرو
ابتدا دایملر کرایسلر مجموعه ای از خودروها را با سیستمی که شامل تزریق اوره مصنوعی AdBlue به درگاه اگزوز بود، روانه بازار کرد. این نگرانی در سال 2002 نمونه‌های اولیه‌ای را با فناوری اوره بلوتک در جاده‌ها منتشر کرد. چندین ماه، آزمایش‌کنندگان خودروها را در جاده‌های اروپا و آمریکا می‌راندند قبل از اینکه متوجه شوند این سیستم قادر است و می‌تواند در خودروهای تولیدی استفاده شود. قبلاً در آغاز سال 2005 ، کامیون های دیزلی سریال این کنسرت به چنین سیستم هایی مجهز شدند. سپس این فناوری به آرامی به سمت اتوبوس ها رفت. و نه چندان دور، خودروهای سواری به آنها ملحق شدند، به عنوان مثال، مرسدس بنز GL SUV یا مرسدس E 320 CDI Bluetec.

نسخه کامیون Bluetec

نسخه کامیون Bluetec ساده ترین است و به شرح زیر عمل می کند: یک معرف فعال ویژه AdBlue که محلول آبی اوره (آب + آمونیاک) است به درگاه اگزوز وارد می شود و با گازهای خروجی مخلوط می شود. سپس این مخلوط وحشی وارد یک کاتالیزور ویژه SCR (کاهش کاتالیتیک انتخابی) می شود. در اینجا، آمونیاک AdBlue تحت تأثیر مواد شیمیایی کاتالیزکننده در دمای حدود 250-300 درجه سانتیگراد با اکسیدهای نیتروژن واکنش شیمیایی می دهد. در نتیجه، NOx به نیتروژن و آب بی ضرر “تجزیه” می شود. البته سایر مضرات قطعات نیز در اینجا سوخته اند.
گزینه نصب شده بر روی شاسی بلند ویژن GL 320 Bluetec پیچیده تر است. این نسخه به این صورت عمل می کند: تقریباً بلافاصله پس از منیفولد اگزوز، گازهای خروجی وارد کاتالیزور اکسیداسیون می شوند که با یک فیلتر ذرات ترکیب می شود. به هر حال، این “پاک کننده” ترکیبی چیز خاصی نیست – اکثر موتورهای دیزلی مدرن به چنین چیزی مجهز هستند. در آن، پلاتین و پالادیوم با CO و CH “مبارزه” می کنند و فیلتر ذرات کربن جامد، یعنی دوده را به دام می اندازد و سپس اکسید می کند.
سپس اگزوز نیمه تمیز وارد محفظه اختلاط شده و با معرف AdBlue مخلوط می شود. مرحله نهایی تصفیه در کاتالیزور SCR به همان روشی که در اصلاح کامیون سیستم انجام می شود انجام می شود. و تنها پس از چنین تمیز کردن چند مرحله ای، گازهای خروجی آزاد می شوند.
مصرف اوره مصنوعی آنقدرها که در ابتدا به نظر می رسد زیاد نیست – فقط حدود 0.1 لیتر در 100 کیلومتر. بنابراین، یک مخزن 20 لیتری با AdBlue برای دویدن بیش از 20 هزار کیلومتر کاملاً کافی است. این بدان معنی است که هر بار که یک سرویس تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده انجام می شود می توان انبار را دوباره پر کرد. در مورد کامیون ها نیز وضعیت مشابه است، اما، البته، در هر کیلومتر کمی مایع بیشتر مصرف می شود.

 مایع  Bluetec

البته، “مایع” Bluetec معایبی نیز دارد. و این فقط در مورد قیمت نیست – این سیستم در مورد کیفیت سوخت بسیار “گزینه کننده” است و قادر است به طور معمول فقط روی سوخت دیزل با حداقل محتوای گوگرد کار کند. علاوه بر این، چنین سیستمی باعث ایجاد مزاحمت های غیر ضروری در هنگام تعمیر و نگهداری می شود. مشکل دیگری وجود دارد – محلول AdBlue در دمای 11.5 درجه سانتیگراد منجمد می شود.
بنابراین، دیزل‌های فوق‌العاده خالص که با معرف AdBlue کار می‌کنند، در مناطقی که حداقل دما کمتر از -5-8 درجه سانتیگراد نیست، مناسب هستند. یعنی در کشورهای نسبتا گرم اروپایی و ایالت های جنوبی آمریکا. مثلاً در کالیفرنیا که نگران مشکلات زیست محیطی است.

فناوری Bluetec

مرسدس با دانستن این کاستی ها، زمانی با توسعه سیستمی بدون استفاده از اوره گیج شده بود. بنابراین گزینه دیگری متولد شد که اتفاقاً قبلاً در سدان ها و استیشن واگن های مرسدس E320 CDI Bluetec استفاده می شود. در اینجا، توسعه دهندگان مسیر متفاوتی را در پیش گرفتند – آنها تا حدودی ماهیت تزریق را در همه حالت ها با کمک الکترونیک تغییر دادند. و تصمیم گرفت که گازهای خروجی را بدون استفاده از معرف مایع تحت یک تمیز کردن چهار مرحله ای قرار دهد.

این سیستم شامل یک مبدل کاتالیزوری اکسید کننده پلاتین، یک فیلتر ذرات و دو کاتالیزور SCR است که فقط با اکسیدهای نیتروژن “مبارزه” می کنند. خودروهایی با چنین تمیز کردن چهار مرحله ای به طور انحصاری در ایالات متحده فروخته می شوند و اجازه می دهند ترکیب اکسیدهای نیتروژن موجود در اگزوز را با سخت ترین استانداردهای کالیفرنیا مطابقت دهند. به هر حال ، هنجارهای غلظت اکسیدهای نیتروژن NOx اتخاذ شده در ایالت تقریباً با سطح یورو 5 مطابقت دارد.
در حال حاضر هیچ شکی در مورد آینده فناوری BlueTec وجود ندارد. اما تاکنون پیشرو در تولید چنین خودروهایی مرسدس بنز است. به هر حال، فولکس واگن زمانی بخشی از کنسرسیوم بود، اما بعدا، این نگرانی به دلایلی تصمیم گرفت از همراهی با همکاران خود خودداری کند. با این وجود، فروش خودروها با Bluetec تازه شروع شده است و هیچ تضمینی وجود ندارد که سایر سازندگان کاری مشابه در آینده انجام ندهند.