Что такое bluetec у мерседеса

Узнайте больше о технологии BlueTec®

В чём отличие Евро-5?
По предельно допустимым нормам выброса твёрдых частиц экологический стандарт Евро-5 совпадает с Евро-4, отличаясь от последнего более строгими ограничениями по выбросу окислов азота. По сравнению с Евро-4, предельно допустимый объём выбросов окислов азота в случае Евро-5 уменьшился более чем на 40 %, а разница с Евро-3 составила 60 %. Экологический стандарт Евро-5 вступил в силу в октябре 2009 г.

Почему Daimler AG делает ставку BlueTec®?

• такие же межсервисные интервалы, как и в случае Евро-3;
• возможные льготы по дорожным сборам на немецких автобанах либо другие виды стимулирования;
• меньший расход топлива, по сравнению с решениями, основанными лишь на оптимизации конструкции двигателя.

Почему технология BlueTec® одновременно означает меньший расход топлива?
Процесс сжигания оптимизирован с целью уменьшения потребления топлива и выброса твёрдых частиц. Образующиеся при этом окислы азота при смешивании с реагентом AdBlue превращаются в азот и водяной пар.

Из чего состоит система BlueTec®?
Четыре ключевые составляющие системы BlueTec® – это один из усовершенствованных двигателей повышенной мощности (в зависимости от варианта), эксплуатационная жидкость AdBlue со своим собственным баком, каталитический нейтрализатор SCR и система бортовой диагностики.

Срок службы автомобиля с технологией BlueTec® как-то ограничивается?
Нет, по сроку службы и надёжности такие двигатели, как минимум соответствуют высокому уровню современных двигателей без данной технологии.

Какие сорта топлива можно использовать?
Автомобили с технологией BlueTec® могут эксплуатироваться на любом из стандартизированных на сегодня сортов дизельного топлива, включая биодизельное топливо и серосодержащие сорта.

Появляются ли дополнительные расходы на техобслуживание?
Нет. В системе BlueTec® есть только несколько небольших изнашиваемых деталей, как, например, фильтр AdBlue, которые очищаются либо заменяются в рамках обычного, планового техобслуживания.

Что подразумевается под бортовой диагностикой?
Все вновь регистрируемые автомобили с 1.10.2007 г. должны оборудоваться системой бортовой диагностики с функцией контроля окислов азота. Система бортовой диагностики (OBD) служит для мониторинга и диагностики всех систем, связанных с отработавшими газами. Согласно закону ею должны оснащаться грузовые автомобили. О возникающих отклонениях или неисправностях водителя предупреждает индикатор, а также делается соответствующая запись во внутреннюю память.

Что такое AdBlue?
AdBlue – нетоксичная, растворимая в воде субстанция без цвета и запаха, которая применяется, в частности, в аграрной, текстильной, косметической и фармацевтической промышленности. Её состав утверждён немецким промышленным стандартом DIN 70070 и стандартами ИСО. Присадка AdBlue замерзает при температуре 11 градусов Цельсия ниже нуля; это означает, что при этой температуре она медленно становится студенистой и затем уже твёрдой.

Как ведут себя автомобили с технологией BlueTec® при низких температурах?
Все компоненты системы обогреваются за счёт контура охлаждения двигателя. Даже при замерзании всех компонентов системы BlueTec® (бак с AdBlue, насос, трубопроводы), ничего не повреждается, и как только автомобиль вновь разогревается до своей рабочей температуры, система полностью восстанавливает свою функциональность. В момент холодного старта предельно допустимые нормы по окислам азота сначала вынужденно превышаются, поскольку каталитический нейтрализатор начинает эффективно работать только после разогрева до 200 градусов Цельсия. Однако это не является проблемой, так как даже при экстремально низких внешних температурах необходимый уровень рабочей температуры достигается за несколько минут, после которых сразу начинает действовать присадка AdBlue. К тому же требования закона об ограничении уровня выбросов относятся к двигателям, разогретым до рабочей температуры.

Каков расход присадки AdBlue?
При использовании технологии BlueTec® расход присадки AdBlue, в зависимости от характера эксплуатации автомобиля, составляет около 4 – 6 % от расхода дизельного топлива в литрах.

* Бортовая диагностика OBD 1 предписывает контроль над исправностью системы нейтрализации отработавших газов и других связанных с ней функций.

** Бортовая диагностика OBD NOx-Control, включая в себя требования OBD 1, предполагает также наличие датчика, постоянно отслеживающего качество отработавших газов на предмет концентрации в них окислов азота. Как только концентрация окислов азота превысит пороговое значение в 7,0 г/кВт∙ч, активизируется ограничитель крутящего момента.

Что такое технология BlueTEC

В последние три десятилетия существует два основных тренда в мировом автомобилестроении – это эффективность и экологичность. Причиной этому послужила разработка экологических норм или стандартов. В США – это Environmental Protection Agency (EPA), в Японии — Post NLT, в Европе – Euro. Начиная с 1992 года, когда был введен Euro-1, и до действующего сейчас в Европе Euro-6 разрешенные выбросы CO(углекислого газа) сократились в 5 раз для дизельных автомобилей и в 3 раза для бензиновых автомобилей, а выбросы NO_x(оксидов азота) сократились в 7 и 2,5 раза соответственно. Если 90-х внимание инженеров было приковано к смесеобразованию и все шли по пути дальнейшего развития технологий Common Rail и EGR, то уже вначале 2000-х был заметен технологический предел данных технологий. Как результат, в Mercedes-benz была разработана технология BlueTec, основанная на очистке отработанного топлива. Химики заменили мотористов. Технология BlueTec от Mercedes-benz – это усовершенствованная технология SCR известная с 70-х годов прошлого столетия с добавлением сажевого фильтра.

Принцип работы

Ситема BlueTEC состоит из следующих элементов:

• окислительный каталитический нейтрализатор, в котором содержится сажевый фильтр;
• нейтрализатор избирательного действия или каталитический нейтрализатор SCR (Selective Catalytic Reduction);
• бак с мочевиной (жидкостью AdBlue);
• дозирующее устройство.

Отработанные газы после выпускного коллектора попадают в каталитический нейтрализатор. Катализатор состоит из отдельных секций обработанных платиной и палладием. Здесь задерживаются твердые частицы и часть оксидов азота. В сажевом фильтре скапливается сажа, которая периодически сжигается при заполнении фильтра.

Далее полуочищенные газы смешиваются с реагентом AdBlue, который подается в систему выпуска через дозирующее устройство. Образовавшаяся смесь попадает в катализатор SCR, где при температуре 250-300С 0 происходит окончательное разложение оксидов азота на углекислый газ, азот и воду. Благодаря этому удается снизить выбросы оксидов азота до 90% и твердых частиц до 95%.

Заправка AdBlue

Mercedes-benz выпускает жидкость AdBlue под артикулом A0049890420. Размер бака AdBlue рассчитан таким образом, чтобы жидкости хватило до прохождения следующего ТО. Объем бака примерно 30 литров. За расходом жидкости следит система Assyst Plus. Когда в баке остается резервное количество жидкости ADdBlue, на дисплее появится сообщение: «Долить AdBlue. Пуск невозможен через …. км». Если игнорировать данное сообщение, то примерно через 2400 км двигатель перестанет заводиться. Долить жидкость можно самостоятельно, главное знать, где находится заливная горловина. Как правило, она расположена рядом с горловиной бензобака. Рекомендуется при заливке использовать защитную одежду, так как при попадании жидкости на одежду или поверхность остаются пятна молочного цвета.

Жидкость AdBlue разных производителей ничем не отличается между собой, также не отличается жидкость, используемая для заправки легковых и грузовых автомобилей. Главное, на что следует обратить внимание, это соответствие стандарту AUS 32 или ISO 22241.

Продолжение борьбы за экологию

У технологии BlueTEC есть и свои недостатки. Она очень требовательна к качеству топлива. Еще одним существенным недостатком является температура замерзания жидкости AdBlue, она составляет -15С 0 , что делает невозможным использование технологии в северных странах.

Технология BlueTEC не является единственной в арсенале Mercedes-benz в борьбе за экологию. В 2007 году концерн презентовал технологию BlueEFFICIENCY. Из недавних разработок концерна — это технология BlueDIRECT.

В будущем количество технологии с приставкой Blue будет только возрастать. По мнению руководства концерна, с приставкой Blue у потребителя должна возникнуть четкая ассоциация с темами экологии и защиты окружающей среды и таким образом Mercedes-benz хочет внести свой вклад в сохранении планеты.

Mercedes BlueTec

Экологические требования к двигателям поэтапно повышаются. Дизели уже не могут обойтись без систем нейтрализации выхлопных газов. BlueTec от компании «Даймлер» – один из самых передовых вариантов такой системы.

История

Для «подгонки» под прежние экостандарты разработчики дизельных моторов повышали качество смесеобразования. Теперь этот путь достиг своего технологического предела. Системы электронного управления впрыском (КоммонРэйл) также модернизировать некуда. Поэтому дальнейшее снижение токсичности выхлопных газов взяли на себя не мотористы, а химики.

Разработок в начале 2000-х было много, у всех ведущих автопроизводителей. Однако, в большинстве случаев, система получалась слишком сложной и дорогой. Не для массового производства. Одним из прорывных решений в данном направлении стала технология BlueTec Mercedes. Её компания «Даймлер» впервые представила в 2006 году. На легковых машинах «Мерседес» классов Е и GL.

С 2010 года технология применяется также на микроавтобусах и фургонах «Мерседес Спринтер». Всего же она была успешно внедрена на 14 моделей автомобилей компании.

Принцип работы

Главный элемент системы – каталитический нейтрализатор (SCR). У него двойные стенки; между ними – жаропрочная оболочка. Внутри – сеточки из металла или керамики, с нанесённым на них слоем химреагента. Он окисляет токсичные газы, содержащиеся в выхлопе (С0, N0_x, СН). Эта химическая реакция преобразует их в N₂ – азот, С0₂ – углекислый газ и Н₂0 – воду.

Реагент, используемый в Mercedes BlueTec – это раствор AdВlue. Он на 67,5% состоит из воды и на 32,5% – из технической мочевины. Это не то же самое, что мочевина карбамид, которую используют как удобрение. Основным её компонентом является аммиак. AdВlue заливается в отдельный бачок и подаётся в выпускной тракт мелкими дозами.

Необычно выглядят две заливных горловины под лючком: для дизтоплива и для реагента.

Не менее необычны и действия автомобиля, если AdВlue закончится. Тогда глушить мотор нельзя, иначе он больше не заведётся. Но это маловероятно. Расход синтетической мочевины не превышает 100 гр. на 100 км пути. То есть, 20-литрового бака AdBlue хватает более чем на 20 тысяч километров.

Однако система Блютек на Мерседесе – это не только SCR, а модульная концепция. Она включает в себя ещё и сажевый фильтр, и систему N0_x –абсорберов (DeN0_x ). Поэтапно происходит такая комплексная очистка выхлопных газов:

• окислительные фильтры снижают содержание СO и НС в выхлопе;
• абсорберы DeN0_x удаляют оксиды азота;
• сажа изымается специальным фильтром, и её частицы сжигаются;
• каталитический нейтрализатор SСR превращает «уцелевшие» оксиды азота в азот, углекислый газ, воду.

Разумеется, есть у этой передовой системы и некоторые недостатки. Дело не только в её стоимости. Она «любит» солярку только хорошего качества, очищенную от серы. Пока что не предназначена Мерседес Блютек и для регионов с суровым климатом. Реагент АдБлю замерзает уже при морозе более 12 градусов. Поэтому ведутся разработки новой системы Bluetec. В ней выброс будет также очищаться в четыре этапа. Но без водного раствора мочевины.

Зачем дизельным двигателям система Bluetec

В будущем существование ДВС, особенно дизельных, без сложных многоступенчатых систем нейтрализации отработавших газов представить трудно. Двигателисты с их играми в качество смесеобразования, похоже, подходят к своему «технологическому пределу», поэтому дальнейшее снижение токсичности выхлопа за химиками.

К каким только ухищрениям не прибегают разработчики, дабы увеличить экологичность своих автомобилей. Мудрят с солнечными батареями, электрическими и гибридными приводами, шаманят с водородными технологиями. Из этих разработок многие просочились на конвейер, а некоторые так и остались доживать свой век, будучи воплощёнными только в опытных образцах. А, между прочим, технология Bluetec, которую Mercedes-Benz применяет на своих дизельных автомобилях, хоть и не является революционной, но зато чистит отработавшие газы как надо.

Эффективность этой системы ставить под сомнение грех. Посудите сами, благодаря её применению инженерам без изменения конструктива двигателей, соответствующих нормам , удалось с минимальными перенастройками топливной аппаратуры достичь уровня выбросов, которые по содержанию окислов азота с большим запасом укладываются в нормы и даже . Так как же устроено это чудо техники?

Корпус каталитического нейтрализатора выполнен из двойных стенок с жаропрочной оболочкой между ними. Внутри корпуса находятся керамические или металлические «соты», покрытые тонким слоем химически активного вещества — катализатором. В результате работы катализирующего вещества токсичные соединения CO, CH и NO_x окисляются или восстанавливаются до углекислого газа СО₂, азота N₂ и воды Н₂О.

На многих современных машинах нынче трудятся трёхкомпонентные нейтрализаторы. Они относительно просты, не слишком дороги в производстве, обладают достаточной долговечностью и, надо сказать, весьма неплохо справляются со своей задачей. В таких катализаторах платина и палладий «воюют» с СО (угарный газ) и СН (углеводороды), а родий «борется» с NO (окислы азота). Если особо не вдаваться в подробности, то результатом работы «противогаза» является окисление или восстановление этих токсичных компонентов до углекислого газа СО₂, азота N₂ и воды. И если на бензиновых двигателях со зловредной «троицей» научились бороться весьма эффективно, то при очистке выхлопа дизельных моторов химики столкнулись с проблемами.

На многие модели автомобилей ставятся двух- или даже трёхкомпонентные нейтрализаторы. Они, как правило, состоят из нескольких секций с различными каталитическими веществами — платиной, родием, палладием.

Всё бы ничего, да только особенности смесеобразования в дизеле таковы, что при его работе выделяются не только перечисленные вредоносные компоненты, но и, плюс ко всему, большое количество сажи, которая, кстати, является «провокатором» роста раковых клеток. И это ещё не всё! Особенность дизельных «движков» такова, что если уменьшить долю сажи в выхлопе, содержание NO_x, напротив, начнёт резко возрастать. И наоборот. Причём перевес в ту или иную сторону зависит не только от совершенства процесса смесеобразования, но и от режима работы.

«Соты» каталитического нейтрализатора.

Вот и получается, что для комплексной очистки дизельного выхлопа нужна куда более сложная система, состоящая из нескольких компонентов. И таких систем, надо сказать, было выпущено довольно много — с ними экспериментировали и Toyota, и Citroen, и Mitsubishi. Среди них есть весьма интересные экземпляры, но, к сожалению, по своей сложности они в большинстве случаев напоминают гидролизные установки нефтеперегонного завода. Они не только громоздки и тяжелы, но ещё и дороги до такой степени, что их использование в массовом производстве ставит под вопрос рентабельность.

Дизельные красавцы Аrtego, Actros и Axor выпускаются в различных вариантах и могут соответствовать как нормам , так и нормам .

Хотя, следует заметить, на сажу управу удалось найти относительно быстро и, главное, дёшево. Химики-инженеры создали специальные накопительные противосажевые фильтры, которые можно видеть сегодня на большом количестве современных дизелей. С СО и СН на этих моторах эффективно борются при помощи обычных окислительных катализаторов. А куда же девать NO_x? Ведь его количество при отдельных режимах работы дизеля может настолько увеличиться, что вписать его в нормы и, тем более, становится весьма проблематично.

«междугородник» Mercedes-Benz Tourismo, который вышел в прошлом году, соответствует нормам .

Ответ дали специалисты компании Mercedes со своей технологией Bluetec. Именно эта система очистки выхлопа, которая среди себе подобных оказалась наиболее простой и удачной, позволила «вписать» дизельные двигатели в перспективные сверхжёсткие нормы токсичности по всем статьям, в том числе и относительно окислов азота. Однако не все знают, что под «вывеской» Bluetec на автомобилях Mercedes и Chrysler применяется не один, а три подвида системы, отличающиеся весьма сильно. Впрочем, давайте обо всём по порядку.

Схема работы системы очистки выхлопа Bluetec на грузовиках Actros.

Первой в серию DaimlerChrysler вывел автомобили с системой, которая предполагала впрыск в выпускной тракт искусственной мочевины AdВlue. Опытные образцы с мочевинной технологией Bluetec концерн выпустил на дороги в 2002 году. На протяжении нескольких месяцев испытатели гоняли машины по дорогам Европы и Америки, прежде чем поняли, что система дееспособна и может применяться на серийных автомобилях. Уже в начале 2005 года серийные дизельные грузовики концерна оснащались такими системами. Потом технология потихоньку перекочевала на автобусы. А не так давно к ним присоединились и легковушки, например, внедорожник Mercedes-Benz GL или Mercedes E 320 CDI Bluetec.

А это не что иное, как дозирующее устройство, которое контролирует подачу мочевины AdBlue в выхлопную трубу грузового Actros.

Грузовой вариант Bluetec наиболее простой и работает следующим образом: специальный активный реагент AdВlue, который представляет собой водный раствор мочевины (вода + аммиак), при помощи специального дозатора подаётся в выпускной тракт и перемешивается с выхлопными газами.

Mercedes для заправки ёмкостей автомобиля мочевиной оснастил собственные центры обслуживания и некоторые заправочные станции специальными колонками.

Далее эта «адская» смесь попадает в специальный нейтрализатор SCR (Selective Catalytic Reduction) избирательного действия. Здесь аммиак из AdBlue под влиянием катализирующих веществ при температуре около °С вступает в химическую реакцию с окислами азота. В результате чего NO_x «разбирается» на безобидные азот и воду. Естественно, здесь дожигаются и остальные вредные компоненты.

А вот вариант, устанавливаемый на внедорожник Vision GL 320 Bluetec, более навороченный. Работает эта версия так: практически сразу после выпускного коллектора отработавшие газы попадают в окислительный катализатор, который совмещён с противосажевым фильтром. Кстати, ничего особенного этот совмещённый «очиститель» собой не представляет — большинство современных дизельных моторов оснащается именно такими. В нём платина и палладий «борются» с СО и СН, а фильтр задерживает, а потом окисляет твёрдые частицы углерода, то есть сажи.

Составные части системы нейтрализации с применением мочевины, устанавливаемые на легковые автомобили.

Так многоступенчатая система очистки выхлопа скомпонована на внедорожнике Mercedes-Benz Vision GL 320 Bluetec.

Затем полуочищенный выхлоп попадает в смесительную камеру выпускного тракта и смешивается с реагентом AdBlue. Заключительная стадия очистки проходит в избирательном катализаторе SCR точно так же, как на «грузовой» модификации системы. И только после такой многоступенчатой очистки выхлопные газы «отпускают на волю».

Vision GL 320 Bluetec (справа) показали во время Детройтского автосалона в 2006 году. Дизельная «шестёрка» CDI развивает 211 лошадей и 540 ньютон-метров крутящего момента. При этом уровень загрязняющих веществ мотора соответствует нормам . Трёхтонная махина с этим «движком» расходует в смешанном режиме 9,4 литра дизельного топлива на сто километров.

Расход искусственной мочевины не так велик, как может показаться сначала — всего около 0,1 литра на 100 километров. Следовательно, бака с AdBlue, вполне хватает на пробег более 20 тысяч километров. А это значит, что запас можно пополнять каждый раз при выполнении планового ТО. С грузовиками ситуация аналогичная, только жидкости на километр пути, конечно же, уходит несколько больше.

Прототип с длинным названием Bluetec Jeep Grand Cherokee Engineering Concept с трёхлитровым дизелем CRD был представлен Крайслером на Детройтском автошоу в прошлом году. Насчёт серийного производства таких автомобилей американская компания пока помалкивает.

Есть, разумеется, у «жидкостной» Bluetec и недостатки. И речь не только о цене — система крайне прихотлива к качеству топлива и способна нормально работать только на солярке с минимальным содержанием серы. Кроме того, такая система доставляет лишние хлопоты при обслуживании. Есть и ещё одна трудность — раствор AdВlue замерзает уже при минус 11,5°С.

На Mercedes GL 320 Bluetec, а также Bluetec Jeep Grand Cherokee Engineering Concept и других легковушках с мочевинной технологией бак с реагентом ушёл в подполье.

Поэтому сверхчистые дизели, работающие с реагентом AdBlue, актуальны в регионах, где минимальная температура не опускается ниже минус °С. То есть в относительно тёплых европейских странах или южных штатах Америки. К примеру, в озабоченной проблемами экологии Калифорнии.

Mercedes-Benz Vision C 220 Bluetec немцы представили миру весной 2007 года, буквально за неделю до Женевского автосалона. Мотор этого седана «коптит» настолько чисто, что удовлетворяет требованиям , которые вступят в силу только в 2015 году.

Зная об этих недостатках, Mercedes в своё время озадачился разработкой системы без использования мочевины. Так родился ещё один вариант, который, кстати, уже применяется на седанах и универсалах Mercedes E 320 CDI Bluetec. Здесь разработчики пошли по иному пути — при помощи электроники они несколько изменили характер впрыска на всех режимах. И решили подвергнуть выхлопные газы четырёхступенчатой очистке, без применения жидкого реагента.

А так устроена четырёхступенчатая система очистки газов без использования мочевины (Mercedes E 320 CDI Bluetec).

Система эта состоит из платинового окислительного каталитического нейтрализатора, противосажевого фильтра и двух , которые «сражаются» исключительно с окислами азота. С такой четырёхступенчатой очисткой автомобили продаются исключительно на территории США и позволяют дотянуть состав окислов азота в выхлопе до строжайших калифорнийских стандартов. Кстати, принятые в штате Шварценеггера нормы по концентрации окислов азота NO_x примерно соответствуют уровню .

А это, собственно, рентген Mercedes E 320 CDI Bluetec с системой, в которой применена последовательная четырёхступенчатая очистка выхлопа без использования мочевины. Судьба этого Мерса весьма забавна, ведь изначально автомобиль запретили продавать на территории Калифорнии несоответствия экологическим нормам. Однако, немного поработав над ошибками, немцы прорвались на автомобильный рынок южного штата.

В будущем технологии Bluetec сейчас сомнений уже нет. Но пока что лидером по выпуску таких машин является Mercedes-Benz. Кстати, в консорциум Bluetec некогда входил ещё и Volkswagen, но позже концерн решил отказаться идти в ногу со своими коллегами. Тем не менее продажи машин с Bluetec только начинаются, и не факт, что остальные производители в перспективе не будут делать подобное. Правда, к России всё это пока, как обычно, не относится — с качеством солярки…

В этом году во Франкфурте Mercedes представил Bluetec Hybrid. Интересна разработка тем, что в ней воедино соединены две экотехнологии: гибридный привод и многоступенчатая система очистки выхлопа с применением реагента AdBlue. Старания инженеров привели к тому, что автомобиль с запасом укладывается в нормы . Скажем по секрету, инженеры из Штутгарта к 2009 году готовятся выпустить в серию ML 450 Hybrid и E300 Bluetec Hybrid.

Кстати, Scania и MAN готовят мерседесовской технологии довольно сильную альтернативу. Они пообещали представить дизельную «восьмёрку» с технологией EGR, которая будет соответствовать уже в 2008 году. «Шестигоршковые» дизели с «пятым Евро» у них уже есть. Правда, надо заметить, что Scania и MAN делают упор не на (как в Bluetec), а на более точное управление фазированным впрыском и каталитическую систему очистки с рециркуляцией (возвратом обратно в камеру сгорания) отработавших газов.