Az SCR katalizátor: működése, eltömődése és hatékony tisztítása

Egy korábbi cikkünkben kifejtettük, hogy milyen dolgok található a belső égésű motorok kipufogógázaiban, és hogy hogyan kezdte el az ipar a környezetre kevésbé károssá tenni azt. A 2000-es években elérkezett a pillanat, amikor új ötletekre volt szükség a belső égésű motorok égéstermékeinek környezetbaráttá tételére. Különösen a dízelmotorok esetében vált sürgetővé a probléma kezelése, melyek felbukkanása számos előnnyel járt, ám a kipufogógázaik összetétele kihívást jelentett.

Miért vált szükségessé az SCR katalizátor?

A kipufogógázokban az élő szervezetekre legártalmasabb égéstermék kétséget kizáróan a nitrogén-oxidok családja. Ennek oka, hogy a dízelmotorokban minden munkaütemben több levegő, ezáltal több nitrogén kerül a hengertérbe, mint amennyi az ideális égéshez indokolt lenne. Ráadásul a gázolaj egy alapvetően gyengébb minőségű hajtóanyag, így az égés eleve nem lehet tökéletes. Ez a jelenség jelentős nitrogén-oxid kibocsátást eredményez.

A probléma orvoslására új technológiákra volt szükség. Noha Japán autóiparát gyakran éri az a kritika, hogy feltalált dolgok továbbfejlesztésében jártasabbak, mint az abszolút innovativitásban, az SCR katalizátort (Selective Catalytic Reduction) először a Nissan Diesel Corporation alkalmazta, mégpedig teherautókon. Hozzá kell tennünk ugyanakkor, hogy maga az ötlet jóval régebbre nyúlik vissza.

Bár a külön tartályban lévő AdBlue miatt komoly kétségeket ébresztett a rendszer működőképessége, végül a szigorodó normák és a kompetensebb ötletek hiánya okán hatalmas piacot szerzett magának az SCR katalizátor, mint a dízelmotorok kipufogógáz-kezelésének egyik legfontosabb eleme.

Az SCR rendszer működési elve

Az SCR katalizátor a redukciós folyamatokhoz külső segítséget használ. Azokban a járművekben, ahol ilyen eszköz megtalálható, az üzemanyagtartály mellett létezik egy másik tank is, melyben az ún. AdBlue folyadék tárolódik. Ez nem más, mint karbamid (H2N-CO-NH2) 32,5%-os vizes oldata.

Kipufogórendszerek katalizátor nélkül

A rendszer működése során a befecskendezőben egy elektromágneses szelep található, amely az AdBlue-t a kipufogórendszerbe juttatja. A hőmérsékletet nagyon sok helyen figyeli a rendszer, és ez nem véletlen: a karbamid megfelelő hőmérsékleten tartva bomlásnak indul, és ammónia (NH3) keletkezik. Ez az ammónia lép reakcióba a nitrogén-oxidokkal az SCR katalizátorban, ártalmatlan nitrogénné és vízzé alakítva azokat.

Ugyanakkor tény, hogy az AdBlue folyadék külön adagolórendszert és külön vezérlőelektronikát igényel, nem szólva arról, hogy ez a folyadék nem visszaalakítható: ugyanúgy tankolni kell, mint a gázolajat, csak jóval kisebb mértékben.

Az SCR külön dízeloxidációs katalizátorral rendelkezik (DOC), melynek működése nagyban hasonlatos a klasszikus oxidációs katalizátorral (szintén főként az el nem égett szénhidrogének és a szén-monoxid átalakítását végzi szén-dioxiddá és vízzé), leszámítva, hogy a komplett rendszer, köztük ez az alegység is jelentős részecskeszűrő képességgel rendelkezik.

Az SCR katalizátorok eltömődésének kihívásai

Minden új magával hozza saját problémáit. Így van ez az emissziótechnika egyik viszonylag új elemével, az SCR-katalizátorral is. Az autodigán sokak megálltak az Autochem standjánál azért is, mert haszongépjármű SCR-dobot felnyitva még kevesen láttak. Stephan Kiss, az Autochem Hungary Kft. ügyvezetője válaszolt a kérdésre, hogy miért hozták el a digára ezt a Volvo SCR-dobot, azaz SCR-katalizátort és kipufogódobot, és miért van preparálva, felnyitva.

„Egyre többen keresnek meg minket teherautósok, autóbuszosok, mert tudják, hogy a koromszűrők, a DPF-ek tisztítására van eredményesen használható technológiánk. Kérik a segítségünket, mert gyanítják, hogy az SCR-dob eltömődött. A digán kiállított dob is tisztításra került, alaposan eltömődött. Más ok, belső szerkezeti hiba miatt került később leszerelésre, és érkezett hozzánk. Mi felnyitottuk, hogy lássuk a gázáramlás belső útját és a hatékony tisztításhoz nyerjünk ismereteket.”

Accord 2001 katalizátor karbantartás

Az Autochem szakemberei több SCR-dob tisztításán is túl vannak már, így jelentős tapasztalattal rendelkeznek a szennyeződések jellegéről. „Eredményesen tisztítható, talán ez a legfontosabb!” - hangsúlyozta Stephan Kiss. A leggyakoribb problémát az AdBlue befecskendezés utáni csőszakaszban, az SCR-dob belépésénél kialakuló kikeményedett, fehéres színű lerakódás jelenti. Ez a lerakódás bejut a katalizátor csatornáiba is, tovább fokozva a katalizátor inaktiválódását.

Mivel a mai haszongépjármű-kipufogógáz tisztítás többnyire még nem használ részecskeszűrőt, DPF-et, ezért a kipufogógáz-korom is bejut az SCR-dobba, és lerakódik a katalizátor csatornáiba, azaz elkormolódik. Ha ehhez még kissé olajfogyasztó is a motor, a kettő együtt megteszi eltömítő hatását.

SCR diagnosztika kipufogócső-elemzéssel

Az SCR katalizátor hatékony tisztítása

Az SCR-dob tisztításának menete Stephan Kiss elmondása szerint a következő lépésekből áll:

Kiszerelés és előkészítés: „Kiszereljük a dobot, leszereljük róla a jeladót vagy jeladókat és az AdBlue injektort. Ha lehet, kiszereljük a perdítőrácsot.”
Mechanikai tisztítás: „A belépőszakaszból, a dob elejéből kikapargatjuk, »kibányásszuk« a szilárd lerakódást. Ezt először mechanikusan fel kell törni, ki kell kapargatni, illetve a mi vegyszeres tisztítási technológiánk is kioldja.”
Vegyszeres kezelés: „Ezt követően a »Autochem 032« jelű tisztítófolyadék - ez a DPF tisztításra is használt anyagunk - vizes oldatával, és a megfelelő technológiával kezeljük.”
Szárítás: „A dolog végeztével meleglevegő-befúvatással kiszárítjuk.”

Arra a kérdésre, hogy felnyitják-e a dobot, vagy vágnak-e bele „mosóablakot”, Stephan Kiss elmondta: „Nem, de ezt még átgondoljuk. Alaposabb és gyorsabb lenne a tisztítás.” A részletes technológiát szívesen átadják vevőiknek. A további információkért az érdeklődők felkereshetik a www.autochem.hu honlapot, vagy telefonon is felvehetik a kapcsolatot a céggel.

Hogyan Javítsuk a Katalizátor Hőmérséklet Jeladó Hibáját?

tags: #scr #katalizátor #mosás #információk