Статьи
Новые дизельные моторы: зачем им мочевина?

Новые дизельные моторы: зачем им мочевина?

Новые дизельные моторы: зачем им мочевина?


Этот материал начинался как обзор Peugeot 508, а превратился в большую всеохватывающую статью. Ведь суть вопроса – новые дизельные двигатели, которые работают с добавкой мочевины в специальный SCR-катализатор выхлопных газов. Как устроены эти двигатели и что такое SCR-катализатор? Какие плюсы получит покупатель в итоге? И во сколько обойдутся минусы? Ответим на эти и другие вопросы.

Эко-коктейль: дизель + мочевина

Все началось в 1988-м году с принятием первых норм токсичности серии «Euro» (ради справедливости отметим, что к тому времени уже действовали некоторые предписания и правила в США и Европе по регулированию уровня выхлопных газов). Нормы токсичности «Euro» постоянно пересматривались и становились все более «зелеными» в плане количества загрязняющих веществ в выхлопе, и все более сложными, дорогими для их исполнения производителями автомобилей. Последними и самыми жесткими нормами токсичности стали «Euro 5» и «Euro 6», которые приняли одновременно к сентябрю 2009-го года, но «Euro 6» начинали действовать лишь в сентябре 2014-го года с периодом внедрения 1 год, т.е. до сентября 2015 года. Главное изменение «Euro 5» и «Euro 6», помимо снижения прочих вредных веществ в выхлопных газах, состояло в контроле оксида азота NOx.

Данное видео датировано 2013-м годом – уже тогда существовали технологии очистки выхлопных газов с помощью SCR-катализатора. Которая, кстати, еще раньше появилась в мире грузовых автомобилей: там «мочевинные дизели» дебютировали у некоторых производителей еще во время введения норм токсичности «Euro

Считается, что оксиды азота NOx могут приводить к повреждению слизистой оболочки дыхательных путей человека, вызвать рак, виноваты в смогах и кислотных дождях. Словом, оксиды азота стали «новой мишенью». С учетом того, что в 2000-х годах особую популярность в Европе набрали дизельные двигатели – проблема рисковала стать массовой.

Тогда оксиды азота решили превращать в безвредный азот (N2) и воду (H20). Но как это сделать? С помощью химической мочевины CH4N2O и ряда реакций. Так, изначально при добавлении воды разлагается сама химическая мочевина:

CH4N2O + H20 → 2NH3+CO2

Фактически получаем аммиак NH3 и углекислый газ CО2. Последний уже попросту улетучивается в выхлопную трубу, а вот первый – аммиак – вступает в дальнейшие химические реакции. Уже с оксидами азота:

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H20

Однако чтобы воплотить такую реакцию в реальность нужно место для нее – это и есть дополнительный SCR-катализатор, который устанавливается в выхлопной системе автомобиля. Кроме того, химическую мочевину нужно где-то брать, ее нужно возить с собой. А значит, требуется бак для мочевины, который обычно устанавливается в задней части автомобиля: около бензобака или в днище багажного отсека. Плюс мелкие доработки: различные датчики, другая программа управления мотором, контрольные лампы на панели приборов, пр.

Плюсы мочевины для автолюбителя

Кстати, а вот «другая программа управления двигателем» – совсем не мелочь. Ведь если ранее приходилось настраивать мотор с учетом уровня выбросов оксидов азота, то теперь здесь поможет SCR-катализатор. А значит – можно сосредоточить усилия конструкторов на достижении оптимального баланса топливной экономичности и большей мощности. К примеру, двигатели BlueHDi стали мощнее на 7-10% относительно сравнимых предшественников серии HDi.

фото 6

Двигатель BlueHDi 120 – это 1,6-литровый 4-цилиндровый турбодизель с максимальной мощностью 120 л.с. и крутящим моментом 300 Нм; у предшественника eHDi 110-115 было 110-115 л.с. и до 270 Нм. Мотор BlueHDi 180 – это 2-литровый 4-цилиндровый турбодизель о 180 л.с. и 400 Нм; у предшественника HDi 160 – 163 л.с. и 340 Нм. Прибавка мощности и момента – около 7-10%

Интересно, что установкой лишь SCR-катализатора не обошлось. Так, 1,6-литровый турбодизель (семейство DV6), выпускается еще с 2004 года и впервые был представлен с 16-клапанной ГБЦ (для самых мощный версий). Однако в 2011-м году мотор существенно изменился: была снижена степень сжатия (с 17,5 до 16), вместо 16-клапанной ГБЦ на все версии мотора теперь ставится 8-клапанная «головка». Аналогично и с 2-литровым дизелем (семейство DW10): он выпускается много лет и в ходе доработок получил новую цилиндропоршневую группу и головку блока цилиндров, турбину, системы впуска и выпуска, ГРМ.

Итак, во-первых, мы имеем повышение мощности на 7-10% от сравнимых дизелей без мочевины. Во-вторых – мы получаем снижение расхода топлива. К примеру, по паспорту, Peugeot 508 с прежним 163-сильным двигателем потреблял в городе 7,6 л топлива на 100 км пути; на трассе – 4,6 л; в смешанном цикле – 5,7 л. С обновленным и более мощным мотором BlueHDi расход топлива не вырос, а снизился: в городе – 5,2 л; на трассе – 3,8 л; смешанный – 4,3 л (все по паспорту).

Конечно, цифры выглядят фантастическими, лично я в реальном тесте не смог их получить, возможно, такой расход можно показать лишь в идеальных «тепличных» условиях. Однако все-таки в реальности автомобили оказались очень экономичными: в городе Peugeot 508 потреблял около 6-7 л/100 км, на трассе укладывался примерно в 4 л/100 км. На счет Citroen C4 есть следующее наблюдение…

фото 7

Почти идеальные условия: Бориспольская трасса, круиз-контроль на 90 км/ч, практически нет ветра, температура около +15 градусов. Результат – 3,3 л/100 км. Это важно, поскольку пару лет назад я ездил на Citroen C4 e-HDi с 6-ст. РКПП и в схожих условиях не мог выжать из него результат лучше 3,6-3,7 л/100 км. Экономию 0,3-0,4 л/100 км – около 10% – подтверждаю на личном опыте. Суммарно на каждом автомобиле проехал 500-700 км в разных условиях. Результат Peugeot написан выше, результат Citroen: трасса – 3,3-3,5 л/100 км; город – около 5 л/100 км.

В результате можно говорить о том, что мочевина позволяет сделать дизельный мотор мощнее на 7-10% одновременно со схожей экономией топлива (около 10%).

Минусы мочевины и цена вопроса

А вот теперь о минусах и пресловутой «цене вопроса». Сейчас уже сложно высчитать, какова разница между обычным дизелем HDi и BlueHDi, т.к. мотор BlueHDi в Украине обычно идет в паре с АКПП и в средних или дорогих комплектациях автомобиля, его сравнение с версией «HDi + МКПП» некорректно. Однако можно оценить стоимость специфических запчастей для этих моторов.

Французы используют SCR-катализатор в едином блоке DPF-фильтром, справедливо полагая, что горячие выхлопные газы лучше обрабатывать и очищать в едином месте. Кстати, в 1999-2000 годах Группа PSA одной из первых среди производителей автомобилей внедрила DPF-фильтр (их фирменное название «FAP-фильтр»): как раз под нормы «Euro 3» для борьбы с сажей. Это еще одна иллюстрация того, что PSA является одним из лидеров на дизельном авторынке – в Европе, и в Украине. И вот теперь две технологии – DPF и SCR – объединились в одном узле.

В тоже время, при повреждении этого узла придется заплатить немалую цену, т.к. обе составляющие – SCR-катализатор и DPF-фильтр – дороги сами по себе. К примеру, для Peugeot 508 SCR-катализатор в блоке с DPF-фильтром оценен в 38 тыс. гривен (около $1,5 тыс.); вторая крупная деталь системы – бак для мочевины – обойдется в 30 тыс. гривен ($ 1,2 тыс.).

Детали дорогие, но если не попадать в сильные ДТП и не ударятся днищем о бугры на разбитой дороге или грунтовке, то их стоимости владелец автомобиля вряд ли узнает: еще во время введения Euro 5 срок службы деталей выхлопной системы рассчитывался на пробег минимум 160 тыс. км

Отчасти дороговизна подобных систем очистки выхлопных газов и стала причиной скандала VW, о которым мы писали ранее.

Но ведь есть и текущие расходы, прежде всего – стоимость ТО для «мочевинного дизеля». К примеру, рассмотрим Citroen C4, т.к. для этой модели сегодня предлагается и обычный дизель HDi и новый мотор BlueHDi. Разница в ТО для двух моторов не только в необходимости заливки химической мочевины, но и в требовании замены топливного фильтра каждый 20 тыс. км для мотора BlueHDi против замены топливного фильтра раз в 40 тыс. км для мотора HDi. В результате каждое ТО, где приходится доливать жидкость AdBlue и дополнительно менять топливный фильтр, обходится примерно вдвое дороже обычного – 4,8 тыс. грн против 2,25 тыс. грн. Если рассмотреть ТО на 40 тыс., где в двух моторах нужно заменить топливный фильтр, то сможем примерно рассчитать стоимость только химической мочевины: 4,8 тыс. грн против 3,45 тыс. грн; разница составляет примерно 1,3 тыс. грн – это и есть стоимость залитой мочевины.

Хотя у сторонних продавцов можно найти химическую мочевину и дешевле. К примеру, смотрим предложения на Hotline: в среднем цена 30-35 грн за 1 литр, обычно нужно покупать 20 л. Кстати, почему 20 л? Потому, что бак для мочевины рассчитывается так, чтобы запаса жидкости хватило на 15-20 тыс. км пробега. При среднем расходе жидкости около 1 л на 1000 км нужен и соответствующий бак – к примеру, в тестовых авто был установлен бак объемом 17 литров. Расход химической мочевины лишь косвенно связан с объемом мотора, он больше зависит от расхода топлива – и количества выхлопных газов, которые нужно преобразовать. Но в целом правило неизменно: 1л на 1000 км пробега, бак около 15-20 л для зазора «от ТО до ТО».

Точки заправки мочевины – либо в крышке лючка для заправки, либо в багажнике автомобиля, в скрытых полостях. Последнее решение кажется странным? Зато возможностей перепутать заправочные горловины отсутствует напрочь, да и обращаться туда придется примерно раз в год. Контроль за уровнем жидкости прост: достаточно лишь одного нажатия кнопки – и получаем нужную информацию на дисплее БК. В случае необходимости заливки химической мочевины сообщение появится автоматически

А что будет, если мочевина закончится? Сначала на панели приборов зажгутся лампы или надписи предупреждения, еще до окончания мочевины, с запасом по пробегу около 2-2,5 тыс. км. Затем будет еще одно предупреждение, уже на приграничных пробегах, когда мочевины осталось совсем чуть-чуть. Но если владелец игнорирует и эти предупреждения – тогда двигатель либо переходит в аварийный режим (обрезана мощность, обороты, грязный выхлоп), либо мотор невозможно завести вообще!

Словом, минусов хватает, они немалые, да еще и обходятся «в копейку».

Дизель с мочевиной: Peugeot, Citroen, кто следующий?

Когда мы говорим о дизелях Группы PSA – то мы говорим об общей ситуации и тенденциях на рынке в целом. Ведь эти моторы отлично известны на рынке, они имеют хорошие рекомендации, а потому – встречались или встречаются под капотами автомобилей многих других марок: Ford, Volvo, FIAT, Mazda, Mini.

Еще один «дизельный гигант» – Группа VW, которая редко отдает свои моторы «на сторону», но и перечень собственных марок более чем достаточен: VW, Audi SKODA, SEAT. Наконец, обязательно вспомним и дизельные Mercedes. И у всех этих марок «мочевинные дизели» уже представлены в Украине или появятся совсем скоро!

фото 10

Первым «мочевинные дизели» в Украине стал предлагать Mercedes: моторы серии BlueTEC встречались или встречаются на Е-классе, внедорожниках GL и GLE (в прошлом ML). Правила эксплуатации схожи: заправка «от ТО до ТО» на 15-20 тыс. км, примерно 20 л мочевины, «цена вопроса» (заправки мочевины) около 1,3 тыс. грн. Особых проблем пока не замечено, но ведь и автомобилям сейчас только по паре-тройке лет. Но если Mercedesэто «премиум», где не слишком считают расходы на ТО и могут ездить на фирменный сервис много лет, то случай с PSA – это первый приход «мочевинных дизелей» в массовый класс. Первый, но не последний…

На протяжении этого года в Украине могут стартовать продажи «мочевинных дизелей» для ряда моделей VW, SKODA, SEAT Leon; представители PSA уже огласили прайс на Peugeot 308 с дизелем BlueHDi. А компания Ford буквально на днях анонсировала новый дизельный мотор 2.0 EcoBlue, который изначально спроектирован под нормы «Euro 6» и использование мочевины: сначала – для коммерческих авто, фургонов, минивэнов, затем – для легковых моделей.

Хотим мы того или нет, но «мочевинные дизели» приходят в средние классы современных автомобилей-иномарок. И, пожалуй, альтернативу им могут предложить только современные малообъемные бензиновые турбо-моторы, которые предлагают высокую мощность и заметно уменьшенные аппетиты к топливу. Лучшие примеры – моторы TSI от VW и PureTech Turbo от PSA – двух автомобильных групп, которые еще недавно делали огромную ставку на дизельные двигатели. Такая вот «циклическая шутка» истории моторостроения.


Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: