Jak działa i jak dbać o system DEF / AdBlue?

Zanim wyjaśnimy zasadę działania całego systemu, warto wyjaśnić po co się go montuje.

NORMY DOTYCZĄCE EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ

W 1996 roku wprowadzono w Unii Europejskiej normę tzw. Stage I, która ograniczała emisję trujących efektów procesu spalania oleju napędowego w silniku: tlenków azotu, węglowodorów i cząstek stałych. Celem ich wprowadzenia była poprawa jakości powietrza, którym oddychamy.

Aktualna norma, Stage V, podnosi wymagania dotyczące ochrony środowiska jeszcze bardziej, m.in. obniża dopuszczalną emisję cząstek stałych (PM) z 0,025g/kWh do 0,015g/kWh przy nie zmienionej wartości emisji tlenków azotu NOx dla silników o mocach 19-560kW.

Aby spełnić te wymagania, producenci maszyn wprowadzili rozwiązania, które ograniczają emisję szkodliwych spalin.

CO TO JEST DEF / AdBlue?

DEF, zwany często AdBlue, jest roztworem wodnym, który pod wpływem wysokiej temperatury uwalnia amoniak, wchodzący w reakcję z tlenkami azotu. Efektem tego procesu jest zmiana szkodliwych związków znajdujących się w spalinach w parę wodną i amoniak. DEF odczynnikiem, który jest wykorzystywanych w układach oczyszczania spalin.

W maszynach Cat zadanie to, oprócz odpowiedniej elektroniki i konstrukcji samego silnika, powierzono tak zwanemu modułowi CEM- Clean Emission Module.

Spaliny wytwarzane przez silnik maszyny kierowane są do moduł CEM i przepływają po kolei przez:

• DOC (Diesel Oxidation Module)
• DPF (Diesel Particulate Filter) S
• CR (Selective Catalytic Reduction)
• AMOX (Ammonia Oxidation).

Pierwszym elementem układu jest moduł DOC. Jego zadaniem jest utlenianie związków zawartych w spalinach w warunkach podwyższonej temperatury, które są następnie wychwytywane w filtrze DPF. Ten element układu ma konstrukcję przelotową i nie wymaga żadnej obsługi.

Kolejnym elementem modułu CEM jest filtr DPF czyli filtry cząstek stałych. Ma on zatrzymać i zmagazynować cząstki stałe obecne w spalinach. Ma postać pakietu podłużnych kanalików zamkniętych na końcach, w których spaliny mogą przepływać przez pory w ściankach. Cząsteczki sadzy i popiołów są za duże i osadzają się wewnątrz filtra. Jego skuteczność dochodzi do 90%.

Z biegiem czasu cząstki osadzone w filtrze DPF należy usunąć. I tak cząstki sadzy są usuwane w procesie dopalania zwanym też regeneracją. Następuje on okresowo w sposób monitorowany przez układ sterujący silnika w optymalnie dobranym momencie. Może nastąpić w czasie pracy pod obciążeniem lub na wolnych obrotach, jest sygnalizowany przez odpowiednią kontrolkę na desce rozdzielczej i może być przerwany przez operatora w przypadku zagrożenia.

Cząstki popiołów należy usunąć w specjalnym procesie czyszczenia filtra przeprowadzanym przez autoryzowany serwis. W zależności od modelu silnika konieczność tej operacji występuje co 3000mth, 5000mth lub podczas naprawy głównej silnika.

Następnym elementem modułu CEM odpowiedzialnym za utrzymaniu emisji zanieczyszczeń na odpowiednim poziomie jest układ SCR (Selective Catalytic Reduction). Po opuszczeniu filtra DPF do spalin wtryskiwany jest w odpowiednich warunkach i ilości płyn DEF (Diesel Exhaust Fluid – AdBlue), który zmieszany ze spalinami trafia do katalizatora SCR (Selective Catalytic Reduction). Katalizator ten jest zbudowany z metalowej siatko w postaci plastra miodu pokrytej cienką warstwą metali szlachetnych. Jego zadaniem jest redukcja tlenków azotu.

Po wtryśnięciu płynu DEF przez elektronicznie sterowany wtryskiwacz do komory mieszającej następuje odparowanie wody. Amoniak wytrącony z mocznika trafia do SCR- u w obecności katalizatorów następuje reakcja chemiczna amoniaku z tlenkami azotu w spalinach. Jej efektem jest dwutlenek węgla i para wodna, czyli substancje bezpieczne dla środowiska.

Płyn DEF / AdBlue umożliwiający redukcję NOx jest 32,5% mieszaniną mocznika i 67,5% wody utlenionej, którą można spotkać pod nazwą handlową AdBlue. Jest to ciecz bezbarwna, przeźroczysta, która krystalizuje przy temperaturze -11st C. Maksymalny jego okres przechowywania w temperaturze poniżej 25st C wynosi 18 miesięcy i maleje wraz ze wzrostem temperatury. Należy bardzo uważać na podatność układu DEF na zanieczyszczenia oraz napełniać zbiornik tylko z oryginalnie zamkniętych pojemników.

Ostatnim elementem układu CEM jest AMOX (Ammonia Oxidation)- element, którego zadaniem jest redukcja odoru, który może być w pewnych warunkach odczuwalny przez człowieka ze względu na szczątkową obecność amoniaku.

Silnik CAT C9.3B w najnowszej specyfikacji zgodnej z normą Stage V.