Jak działa i jak dbać o system DEF / AdBlue?

System DEF, powszechnie znany jako AdBlue, od lat zadomowił się w samochodach osobowych i ciężarowych. Dziś to standard również w nowoczesnych maszynach roboczych. Ale po co właściwie stosuje się to rozwiązanie, jak działa cały układ i co robić, by uniknąć kosztownych przestojów?

Zanim wyjaśnimy zasadę działania całego systemu oczyszczania spalin, warto przyjrzeć się, po co się go montuje oraz jak zmieniały się wymogi prawne nakładane na producentów maszyn budowlanych.

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 0,025 g/kWh do 0,015 g/kWh przy niezmienionej wartości emisji tlenków azotu NOx dla silników o mocach 19–560 kW.

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

CZĘŚCI UKŁADU OCZYSZCZANIA SPALIN -35%

Skorzystaj z promocji szoku cenowego i wyposaż swoją maszyny w najwyższą jakość oryginalnych części. Oferta ważna do końca wrzesienia.

ZOBACZ OFERTĘ →

Co to jest DEF / AdBlue?

DEF (Diesel Exhaust Fluid), 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 bezpieczną parę wodną i azot. DEF jest podstawowym odczynnikiem wykorzystywanym w nowoczesnych układach oczyszczania spalin.

Płyn DEF / AdBlue jest 32,5% mieszaniną mocznika i 67,5% wody zdemeralizowanej. Jest to ciecz bezbarwna i przeźroczysta, która krystalizuje w temperaturze -11°C. Maksymalny okres przechowywania w temperaturze poniżej 25°C wynosi 18 miesięcy i maleje wraz ze wzrostem temperatury. Należy uważać na podatność układu DEF na zanieczyszczenia oraz napełniać zbiornik wyłącznie z oryginalnie zamkniętych pojemników.

Moduł CEM – przepływ spalin

W maszynach Cat zadanie oczyszczania spalin, oprócz odpowiedniej elektroniki i konstrukcji samego silnika, powierzono modułowi CEM (Clean Emission Module).

Spaliny wytwarzane przez silnik maszyny kierowane są do modułu CEM i przepływają kolejno przez cztery główne sekcje:

• DOC (Diesel Oxidation Catalyst)
• DPF (Diesel Particulate Filter)
• SCR (Selective Catalytic Reduction)
• AMOX (Ammonia Oxidation Catalyst)

Kluczowe elementy układu

1. Moduł DOC (Diesel Oxidation Catalyst)
Pierwszy element układu. 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 obsługi serwisowej.

2. Filtr DPF (Diesel Particulate Filter)
Kolejnym elementem modułu CEM jest filtr DPF, czyli filtry cząstek stałych. Jego zadaniem jest zatrzymanie i zmagazynowanie cząstek stałych obecnych 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. Skuteczność tego rozwiązania dochodzi do 90%.

Z biegiem czasu cząstki osadzone w filtrze DPF należy usunąć:

• Cząstki sadzy są usuwane w procesie dopalania (regeneracji). Następuje on okresowo w sposób monitorowany przez układ sterujący silnika. Może odbywać się podczas pracy pod obciążeniem lub na wolnych obrotach, co sygnalizowane jest odpowiednią kontrolką na desce rozdzielczej.
• Cząstki popiołów należy usunąć w specjalnym procesie czyszczenia przeprowadzanym przez autoryzowany serwis. Konieczność tej operacji występuje co 3000 mth, 5000 mth lub podczas naprawy głównej silnika.

3. Układ SCR (Selective Catalytic Reduction)
Po opuszczeniu filtra DPF do spalin wtryskiwany jest płyn DEF (AdBlue). Po wtryśnięciu płynu przez elektronicznie sterowany wtryskiwacz następuje odparowanie wody. Amoniak wytrącony z mocznika trafia do reaktora SCR, gdzie w obecności katalizatorów następuje reakcja chemiczna z tlenkami azotu. Efektem tej reakcji jest nietoksyczny dwutlenek węgla, para wodna oraz azot.

4. Katalizator AMOX (Ammonia Oxidation)
Ostatnim elementem układu CEM jest AMOX – jego zadaniem jest neutralizacja ewentualnego nadmiaru amoniaku (tzw. ucieczki amoniaku), aby zapobiec powstawaniu nieprzyjemnego zapachu spalin.

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