Топливосберегающие технологии Schaeffler

Система SCR: Откройте для себя «убийцу NOx»

Pедакція , 22 Червня 2017, 0:28

Система избирательной каталитической нейтрализации (SCR) представляет собой передовую систему, используемую в дизельных двигателях, которая помогает сократить количество выбросов NOx до 90%. Ознакомьтесь со всей необходимой информацией.

Системы SCR: краткая история использования

SCR использовалась в течение десятилетий для уменьшения выбросов стационарных источников. Кроме того, технология SCR применяется на многих морских судах, в том числе грузовых кораблях, паромах и буксирах. Сегодня благодаря своей доступности и эффективности в сокращении выбросов SCR становится ключевой технологией контроля за количеством выбросов, гарантирующей соответствие нормам EURO V и VI для коммерческих грузовых автомобилей.

Как работает система SCR

SCR использует технологию активного контроля выбросов. Вот как она работает:

— Жидкий реагент-восстановитель впрыскивается посредством специального каталитического нейтрализатора в поток выхлопных газов дизельного двигателя. Источником восстановителя обычно является мочевина автомобильного класса, также известная как водный раствор мочевины (DEF).
— DEF вызывает химическую реакцию, которая преобразует оксиды азота в азот, воду и малое количество углекислого газа (CO2), естественные компоненты воздуха, которым мы дышим.
— Затем данные компоненты выводятся через выхлопную трубу автомобиля.

Почему система SCR важна?

Все дизельные двигатели большой мощности для грузовиков, произведенные после 1 января 2015 года, должны соответствовать последним стандартам выбросов EURO VI. Это касается и внедорожной техники, в том числе строительной и сельскохозяйственной.

Стандарты EURO VI являются одними из самых строгих в мире и требуют, чтобы количество твердых частиц (PM) и оксидов азота (NOx) было снижено практически до нулевого уровня. Технология SCR — одна из наиболее экономически эффективных и топливосберегающих технологий, направленных на достижение этой цели.

SCR может снизить выбросы NOx до 90%, одновременно сократив выбросы углеводородов (HC) и монооксидов углерода (CO) на 50-90%, а выбросы твердых частиц — на 30-50%. В сочетании с сажевым фильтром количество выбросов твердых частиц становится еще меньше.

Но у технологии SCR имеется еще одно преимущество. В сфере коммерческих грузоперевозок некоторые водители грузовиков, оборудованных SCR, сообщают, что расход топлива их автомобилей сократился на 3-5%!

Несколько слов о водном растворе мочевины (DEF), «топливе» для системы SCR

Система SCR требует регулярной дозаправки водным раствором мочевины (DEF).

DEF представляет собой водный раствор мочевины, на 32,5% состоящий из мочевины и на 67,5% — из деминерализованной водой. Данный раствор называется AUS 32 согласно ISO 22241, а Немецкая ассоциация автомобильной промышленности (VDA) зарегистрировала товарный знак AdBlue для аналогичного продукта. Иными словами, AdBlue аналогичен AUS 32 и раствору DEF.

DEF широко доступен и поставляется в контейнерах различного размера, например, в цистернах, пластиковых емкостях, бутылках или канистрах.

Крайне важно поддерживать надлежащий уровень DEF

DEF заливается в бортовой бак. На тракторных прицепах бак DEF обычно расположен рядом с баком дизельного топлива.

Оператору следует периодически доливать раствор DEF. Периодичность и количество зависит от типа транспортного средства и условий эксплуатации:

Для легковых автомобилей интервалы заправки DEF обычно совпадают с рекомендуемыми интервалами замены масла.

Для большегрузных автомобилей и внедорожной техники интервалы будут меняться в зависимости от условий эксплуатации, количества отработанных часов, пройденных километров, нагрузок и других факторов.

При недостаточном количестве раствора DEF водителю или оператору выводится серия возрастающих визуальных и звуковых предупреждений. Если бак DEF приблизится к нулевому уровню, возможно блокировкание запуска двигателя ТС до тех пор, пока в бак не будет добавлено требуемое количество раствора DEF. Раствор DEF следует хранить надлежащим образом для предотвращения замерзания жидкости при температуре ниже -11°C. Кроме того, большинство систем дозирования DEF автомобилей оснащено нагревательными устройствами.

Вы можете приобрести раствор DEF в магазинах запчастей для грузовых автомобилей, у дилеров грузовых автомобилей и дистрибьюторов двигателей.

Подводя итоги:

— SCR становится ключевой технологией контроля за количеством выбросов, гарантирующей соответствие нормам EURO V и VI для коммерческих грузовых автомобилей.
— SCR использует технологию активного контроля выбросов для преобразования оксидов азота в естественные компоненты воздуха, которым мы дышим.
— Технология SCR — одна из наиболее экономически эффективных и топливосберегающих технологий, направленная на обеспечение соответствия нормам EURO VI.
— Крайне важно поддерживать надлежащий уровень раствора DEF, также известного как AdBlue.

Топливосберегающие технологии Schaeffler

Североамериканское отделение немецкой компании Schaeffler убедительно доказывает, что возможности повышения топливной экономичности и снижения вредных выбросов автомобилей с ДВС еще далеко не исчерпаны. Весь спектр собственных топливосберегающих технологий и систем она воплотила в обычном среднеразмерном кроссовере, сократив расход топлива на 15%. Это позволяет уже сейчас уложиться в стандарты CAFE (Corporate Average Fuel Economy), которые будут введены в США к 2021 году. Примечательно, что в автомобиле не использовано ни единой технологии, применяемой на гибридах и электромобилях.

Возможности ДВС не исчерпаны

Основными системами, которые обеспечивают существенное снижение расхода топлива, являются модуль теплового управления и автоматически отключаемый полный привод. Далее следуют инновационная система «старт-стоп» с постоянно работающим стартер – генератором и запорный клапан, позволяющий автомобилю двигаться накатом с выключенным двигателем, что устраняет затраты энергии на привод насосов. Свою лепту в улучшение топливной экономичности также вносят меры по снижению трения в ременных приводах, распределительном и балансирном валах и оптимизация работы гидротрансформатора АКПП.

Муфта отключения AWD, в зависимости от дорожных условий, отсоединяет привод неиспользуемой оси, обеспечивая до 6% экономии топлива на шоссе. В условиях городского движения такого же снижения расхода топлива позволяет достичь постоянно подключенный стартер-генератор с односторонним сцеплением. Кроме того, он очень удобен в ситуациях, когда водитель неожиданно меняет решение. Например, после того как двигатель уже остановился, водитель вдруг решает двигаться дальше. В этом случае на помощь приходит и запорный клапан клапан, сохраняющий гидравлическое давление в системе смазки, что способствует более быстрому запуску мотора.

Дополнительно 1% улучшения топливной экономичности достигается благодаря применению модуля теплового управления. Он помогает двигателю выйти на оптимальную рабочую температуру в кратчайшее время и поддерживает тепловой баланс других узлов автомобиля.

Дальнейший путь – гибридизация

В Schaeffler считают, что гибридизация – наиболее перспективный путь дальнейшего развития автомобилей с ДВС. Доказательством служит все более широкое распространение и совершенствование систем «старт-стоп» и рекуперации энергии. Дополнительные электрические узлы в силовой установке помогают ДВС работать в оптимальном диапазоне и компенсировать недостаток производительности на малых оборотах.

Расположение элементов силовой установки

Специалисты Schaeffler разработали высокопроизводительную низковольтную силовую систему, которая позволит экономически эффективным способом уложиться в еще более жесткие стандарты CAFE, которые будут введены к 2025 году. Ее центральным элементом является компактный 48-вольтовый электрический модуль привода, включающий сцепление и планетарную передачу. Он может быть размещен как на передней, так и на задней оси. Использование низкого напряжения существенно снижает затраты по сравнению с высоковольтными гибридными системами, а также позволяет избежать всех проблем, связанных с применением высокого напряжения. Даже с 48-вольтовой системой можно достичь высокого уровня рекуперации энергии торможения, используемой для подзарядки батареи. Этой дополнительной энергией питается электрический модуль, что, в конечном итоге, приводит к снижению расхода топлива.

Читайте также  Новое поколение Mazda2 станет основой для кроссовера

48В модуль Schaeffler

Электрический привод мощностью 12 кВт, подобно гибридным автомобилям, является единственным источником энергии при движении с малой скоростью. 48-вольтовый модуль также используется при движении в жилых зонах, на парковках и в других ситуациях, когда автомобиль должен двигаться с низкой скоростью. Электропривод также работает при движении с постоянной скоростью в широком рабочем диапазоне, в то время как ДВС отключается.

Электропривод помогает ДВС, обеспечивая дополнительный крутящий момент, например, при трогании на светофоре, т.е. при ускорении. Высокая производительность 48-вольтовой системы также означает, что электрический модуль открывает новые возможности для рекуперации энергии. Благодаря ему кинетическая энергия, высвобождаемая при торможении, не преобразуется в тепло и рассеивается, а возвращается обратно в бортовую электрическую систему в виде дополнительной электрической энергии. Электрический модуль оснащен двумя зубчатыми передачами, с помощью которых выбирается оптимальный режим рекуперации.

Компактная цилиндрическая конструкция модуля позволяет легко встраивать его в трансмиссию без потери емкости багажника или топливного бака. 48-вольтовая система работает независимо от стандартной 12-вольтовой бортовой системы. Благодаря более высокому напряжению, она обладает и более высокой производительностью. Это позволяет ввести в конструкцию автомобиля дополнительные электромеханические элементы, улучшающие работу сцепления, рулевого управления, стабилизатора поперечной устойчивости, самонастраиваемой подвески, системы распределения крутящего момента между ведущими колесами и т.п.

Использование 48-вольтовой системы является отличным решением для начального уровня гибридизации. При небольших дополнительных затратах она обеспечивает уменьшение расхода топлива и снижение выбросов CO2 до 15%. Общая же экономия, с учетом перечисленных в первой части статьи технических решениях, составит до 30%.

Стандарт CAFЕ

В 2012 году американская Национальная администрация по безопасности дорожного движения (NHTSA), занимающаяся вопросами законодательного регулирования топливной экономичности, и Агентство по охране окружающей среды (EPA), регулирующее вопросы эмиссии парниковых газов, разработали новые унифицированные стандарты на 2017-2025 годы.

Они получили название Corporate Average Fuel Economy (CAFE). Эти стандарты устанавливают, что все продаваемые в США автомобили должны иметь среднюю топливную экономичность от 40,3 до 41 миль на галлон (5,73-5,88 л/100 км) к 2021 году и от 48,7 до 49,7 миль на галлон (4,8-4,9 л/100 км) к 2025 году. Таким образом, средний расход топлива к 2025 году должен уменьшиться вдвое по сравнению с 2012 годом.

Schaeffler

Группа компаний Schaeffler, выпускающая продукцию под брендами INA, LuK и FAG, является ведущим мировым производителем подшипников качения и скольжения, линейных и прямых приводов, а в автомобильной индустрии известна как поставщик высокоточных изделий и систем для двигателей, трансмиссий и шасси.

Годовой оборот составляет свыше 11 млрд. евро. С 80000 сотрудников по всему миру, Schaeffler – одна из самых крупных немецких и европейских технологических компаний, находящаяся в семейной собственности. Schaeffler имеет всемирную сеть производственных мощностей, центров исследований и разработок, торговых компаний, конструкторских бюро и учебных центров (всего 170 объектов в 50 странах).

ПРОДОЛЖАЕМ РАБОТАТЬ

Соблюдаем все меры безопасности!
Будем рады помочь Вам. Берегите себя и близких!

Топливосберегающие технологии Schaeffler

Североамериканское отделение немецкой компании Schaeffler убедительно доказывает, что возможности повышения топливной экономичности и снижения вредных выбросов автомобилей с ДВС еще далеко не исчерпаны. Весь спектр собственных топливосберегающих технологий и систем она воплотила в обычном среднеразмерном кроссовере, сократив расход топлива на 15%. Это позволяет уже сейчас уложиться в стандарты CAFE (Corporate Average Fuel Economy), которые будут введены в США к 2021 году. Примечательно, что в автомобиле не использовано ни единой технологии, применяемой на гибридах и электромобилях.

Возможности ДВС не исчерпаны

Основными системами, которые обеспечивают существенное снижение расхода топлива, являются модуль теплового управления и автоматически отключаемый полный привод. Далее следуют инновационная система «старт-стоп» с постоянно работающим стартер – генератором и запорный клапан, позволяющий автомобилю двигаться накатом с выключенным двигателем, что устраняет затраты энергии на привод насосов. Свою лепту в улучшение топливной экономичности также вносят меры по снижению трения в ременных приводах, распределительном и балансирном валах и оптимизация работы гидротрансформатора АКПП.

Муфта отключения AWD, в зависимости от дорожных условий, отсоединяет привод неиспользуемой оси, обеспечивая до 6% экономии топлива на шоссе. В условиях городского движения такого же снижения расхода топлива позволяет достичь постоянно подключенный стартер-генератор с односторонним сцеплением. Кроме того, он очень удобен в ситуациях, когда водитель неожиданно меняет решение. Например, после того как двигатель уже остановился, водитель вдруг решает двигаться дальше. В этом случае на помощь приходит и запорный клапан клапан, сохраняющий гидравлическое давление в системе смазки, что способствует более быстрому запуску мотора.

Дополнительно 1% улучшения топливной экономичности достигается благодаря применению модуля теплового управления. Он помогает двигателю выйти на оптимальную рабочую температуру в кратчайшее время и поддерживает тепловой баланс других узлов автомобиля.

Дальнейший путь – гибридизация

В Schaeffler считают, что гибридизация – наиболее перспективный путь дальнейшего развития автомобилей с ДВС. Доказательством служит все более широкое распространение и совершенствование систем «старт-стоп» и рекуперации энергии. Дополнительные электрические узлы в силовой установке помогают ДВС работать в оптимальном диапазоне и компенсировать недостаток производительности на малых оборотах.

Специалисты Schaeffler разработали высокопроизводительную низковольтную силовую систему, которая позволит экономически эффективным способом уложиться в еще более жесткие стандарты CAFE, которые будут введены к 2025 году. Ее центральным элементом является компактный 48-вольтовый электрический модуль привода, включающий сцепление и планетарную передачу. Он может быть размещен как на передней, так и на задней оси. Использование низкого напряжения существенно снижает затраты по сравнению с высоковольтными гибридными системами, а также позволяет избежать всех проблем, связанных с применением высокого напряжения. Даже с 48-вольтовой системой можно достичь высокого уровня рекуперации энергии торможения, используемой для подзарядки батареи. Этой дополнительной энергией питается электрический модуль, что, в конечном итоге, приводит к снижению расхода топлива.

Электрический привод мощностью 12 кВт, подобно гибридным автомобилям, является единственным источником энергии при движении с малой скоростью. 48-вольтовый модуль также используется при движении в жилых зонах, на парковках и в других ситуациях, когда автомобиль должен двигаться с низкой скоростью. Электропривод также работает при движении с постоянной скоростью в широком рабочем диапазоне, в то время как ДВС отключается.

Электропривод помогает ДВС, обеспечивая дополнительный крутящий момент, например, при трогании на светофоре, т.е. при ускорении. Высокая производительность 48-вольтовой системы также означает, что электрический модуль открывает новые возможности для рекуперации энергии. Благодаря ему кинетическая энергия, высвобождаемая при торможении, не преобразуется в тепло и рассеивается, а возвращается обратно в бортовую электрическую систему в виде дополнительной электрической энергии. Электрический модуль оснащен двумя зубчатыми передачами, с помощью которых выбирается оптимальный режим рекуперации.

Компактная цилиндрическая конструкция модуля позволяет легко встраивать его в трансмиссию без потери емкости багажника или топливного бака. 48-вольтовая система работает независимо от стандартной 12-вольтовой бортовой системы. Благодаря более высокому напряжению, она обладает и более высокой производительностью. Это позволяет ввести в конструкцию автомобиля дополнительные электромеханические элементы, улучшающие работу сцепления, рулевого управления, стабилизатора поперечной устойчивости, самонастраиваемой подвески, системы распределения крутящего момента между ведущими колесами и т.п.

Читайте также  Фильтры сменные ЯМЗ для масла и топлива

Использование 48-вольтовой системы является отличным решением для начального уровня гибридизации. При небольших дополнительных затратах она обеспечивает уменьшение расхода топлива и снижение выбросов CO2 до 15%. Общая же экономия, с учетом перечисленных в первой части статьи технических решениях, составит до 30%.

Стандарт CAFЕ

В 2012 году американская Национальная администрация по безопасности дорожного движения (NHTSA), занимающаяся вопросами законодательного регулирования топливной экономичности, и Агентство по охране окружающей среды (EPA), регулирующее вопросы эмиссии парниковых газов, разработали новые унифицированные стандарты на 2017-2025 годы.

Они получили название Corporate Average Fuel Economy (CAFE). Эти стандарты устанавливают, что все продаваемые в США автомобили должны иметь среднюю топливную экономичность от 40,3 до 41 миль на галлон (5,73-5,88 л/100 км) к 2021 году и от 48,7 до 49,7 миль на галлон (4,8-4,9 л/100 км) к 2025 году. Таким образом, средний расход топлива к 2025 году должен уменьшиться вдвое по сравнению с 2012 годом.

Schaeffler

Группа компаний Schaeffler, выпускающая продукцию под брендами INA, LuK и FAG, является ведущим мировым производителем подшипников качения и скольжения, линейных и прямых приводов, а в автомобильной индустрии известна как поставщик высокоточных изделий и систем для двигателей, трансмиссий и шасси.

Годовой оборот составляет свыше 11 млрд. евро. С 80000 сотрудников по всему миру, Schaeffler – одна из самых крупных немецких и европейских технологических компаний, находящаяся в семейной собственности. Schaeffler имеет всемирную сеть производственных мощностей, центров исследований и разработок, торговых компаний, конструкторских бюро и учебных центров (всего 170 объектов в 50 странах).