Selektivní katalytická redukce (SCR): Jak funguje systém, který umožňuje dieselům přežít

  • Norma Euro 6 omezila povolené množství NOX z 0,18 na 0,08 g/km

  • Selektivní katalytická redukce probíhá za řízených podmínek ve speciálním katalyzátoru (SCR)

  • Po další aktualizaci Euro 6 stoupne spotřeba AdBlue až na čtyřnásobek

Inkviziční euroamerický hon na škodlivé exhalace automobilů se zavedením normy Euro 6 opět přitvrdil. Nyní jsou na paškál brány oxidy dusíku, které například ještě Euro 2 v roce 1996 neřešilo vůbec, respektive je spojovalo s uhlovodíky. To pro diesely dělá dodnes, nicméně zároveň se stanovením maximálního množství NOX. A to se s každou aktualizací snižuje na polovinu. Přechod z Euro 5 na Euro 6 byl v tomto ohledu ještě přísnější, protože povolené množství NOX omezil z 0,18 na 0,08 g/km. A to už bez redukce NOX zvládnout nejde.

Redukci lze realizovat třemi způsoby. Základem je recirkulace výfukových plynů EGR. Ta je relativně účinná, avšak obtížně regulovatelná a zanáší motor karbonem. Přesto ji obsahuje každý moderní diesel. Samotná však už pro splnění Euro 6 zejména v přechodových režimech nestačí, proto přibyly redukční katalyzátory.

_DSC3089
ŘEZ KOMBINOVANÝM FILTREM odhaluje jemnější strukturu SCR katalyzátoru (béžový) oproti DPF (šedý). Kanálky jsou oproti DPF průchozí, aby nezachytávaly pevné částice. Na oxidačním katalyzátoru (vpravo) jsou patrné tepelné snímače, dávající povel k zahájení katalytické redukce

Proto se ve výfucích moderních dieselů usadila po oxidačním katalyzátoru a částicovém filtru (DPF) třetí překážka – katalyzátor redukující NOX na neškodný dusík a vodu. Ten potřebuje rychlé zahřátí, proto jej PSA vklínil před DPF, s nímž bývá obvykle v jednom modulu. Nejnovějším trendem je umístění všech tří filtrů do jediného modulu co nejblíže ke sběrnému výfukovému potrubí (viz hlavní obrázek). Takové řešení má výhodu v nižších výrobních nákladech i hmotnosti a zároveň v rychlejším zahřívání katalyzátoru, po skončení životnosti DPF si ale zároveň budete muset koupit i obě zbývající součásti.

Co v autech dřív nebylo?
Zatímco se automobilky snaží kvůli výrobním nákladům (které mj. zvyšují právě rostoucí ekologické restrikce) své výrobky maximálně zjednodušovat, zavedení redukce NOX přidalo na seznam potenciálních zdrojů poruch hned několik dalších položek. Nejnáročnější součástí je tryska (vlevo), rozprašující požadované množství močoviny přímo do proudu horkých výfukových plynů. Součástí nádrže na AdBlue je nejen vyhřívací tělísko, ale i dávkovací zubové čerpadlo (uprostřed). A konečně sonda NOX, sloužící spolu s teplotními čidly u oxidačního katalyzátoru jako zdroj informací k aktivaci vstřikování AdBlue. Jde o poměrně namáhané součásti, s jejichž spolehlivostí nejsou dlouhodobé zkušenosti. V servisu si každopádně připlatíme.

Řada automobilek zatím spoléhá na jednodušší a levnější zásobníkový katalyzátor, tzv. denox nebo také NOX trap. Ten je levnější než SCR katalyzátor, nevýhodou je ale jeho omezená účinnost (motor je třeba přidusit kvůli co nejnižší produkci NOX) a také zvýšení spotřeby – regenerace probíhá, podobně jako u DPF, dočasným zvýšením dávek vstřikované nafty. A to vede k ředění oleje.

Peugeot_antiemisn+ş syst+ęm_03_LQ
Nádrž na AdBlue je menší než palivová, přesto se pro ni zvláště v menších autech hledá místo obtížně. I to je jeden z důvodů očekávaného konce dieselů tamtéž
Peugeot_antiemisn+ş syst+ęm_08_LQ
Pro stojanový prodej se AdBlue nabízí v bezpečných obalech. Při nákupu si ohlídejte záruční dobu a také zda tvar lahve umožní bezpečné naplnění nádrže

Těmito nevýhodami netrpí zatím nejdokonalejší systém selektivní katalytické redukce (SCR). Dosazení SCR do vozidla si pochopitelně vyžádalo jisté úpravy. Jim se v mnoha případech nevyhnuly ani starší modely, v nichž se muselo najít místo pro zásobník AdBlue. Obvykle se tak dělo na úkor palivové nádrže, což částečně kompenzuje fakt, že dosazení SCR nepřímo snižuje reálnou spotřebu paliva. Ještě rozsáhlejší změny musel prodělat výfuk. V něm se muselo najít místo na vstřikovač AdBlue a redukční filtr, jenže ten zároveň zvýšil protitlaky, takže se musela jako kompenzace zvýšit průchodnost zbytku výfuku. Zvýšené nároky musí pokrýt i elektroinstalace. Zatímco spotřeba samotného vstřikování AdBlue je relativně malá, určitým zásahem do energetické bilance je stowattové vyhřívací tělísko, chránící močovinu před tuhnutím.

Jak a kdy SCR funguje?

Princip SCRSelektivní katalytická redukce probíhá za řízených podmínek ve speciálním katalyzátoru (SCR), umístěném mezi oxidačním katalyzátorem (OC) a částicovým filtrem (DPF). Teplotní čidla sledují temperaturu před a za oxidačním katalyzátorem. Po dosažení pracovní teploty SCR (cca 180 °C) začne vstřikovač do výfukových plynů rozprašovat redukční činidlo AdBlue (neboli 32,5% roztok demineralizované vody a močoviny) přes vířidlo. Z močoviny se ještě před redukčním katalyzátorem (1) vydělí čpavek NH3 a přímo v kanálcích SCR (2) se začnou jedovaté oxidy dusíku (NOX) redukovat na neškodný dusík N2 a vodu H2O. Při jízdě ustálenou nízkou rychlostí se vstřikování vůbec nemusí aktivovat, proto spotřeba AdBlue závisí mj. i na jízdním stylu řidiče

Nové automobily už jsou na zástavbu SCR připraveny. Je to nezbytné, protože například objem nádrže na AdBlue bude ze současných cca 10 litrů narůstat. Po další aktualizaci emisní normy Euro 6 totiž kvůli rostoucím nárokům na redukci NOX stoupne spotřeba AdBlue v některých případech až na čtyřnásobek. Jenže další čtyřicetilitrovou nádrž konstruktéři do auta už neumístí (nehledě na to, že by výrazně stoupla homologační hmotnost auta), a tak se bude pro močovinu jezdit častěji. A s tím zase souvisí přesun plnicího hrdla na vnější stranu karoserie a další úpravy…

Pochopitelně se především jedná o provozní i výrobní komplikaci. A také o další navýšení výrobních nákladů, které jako obvykle automobilky mohou promítnout do prodejních cen jen částečně. A tak si výpadek zisků budou kompenzovat jinak. Do dalšího vývoje dieselů pro malá auta se proto rovněž nepohrnou. Uživatele zase čekají zvýšené servisní náklady.

Na filtry se ale lze dívat i jako na přijatelný ústupek obecnému omezování exhalací z dopravy, případně jako malou daň za možnost ještě chvíli si užívat komfortu relativně levného a uživatelsky příjemného jezdění na fosilní paliva. Kterému pohledu dáte přednost vy?

Převzato z časopisu AUTO7

Selektivní katalytická redukce (SCR): Jak funguje systém, který umožňuje dieselům přežít
Ohodnoťte tento článek!
4.6 (92%) 10 hlas/ů

PŘIDAT KOMENTÁŘ: