Závěr letošního roku a počátek příštího přinese masivní rozšíření systémů pro vstřikování vodného roztoku močoviny i do méně objemných a výkonných dieselových motorů. Seminář, který uspořádalo tuzemské zastoupení francouzských značek Peugeot a Citroën, dal odpovědi na všechny otázky, které s tím souvisejí.
1) Co je vlastně systém selektivní katalytické redukce (SCR) a k čemu slouží?
Jedná se o chemický proces, při něž se oxidy dusíku ve výfukových plynech přeměňují na neškodný dusík a vodu. K tomu se využívá vodný roztok močoviny s koncentrací 32,5 procenta, který se vstřikuje do výfuku. Nejprve se při správné teplotě vytvoří amoniak (NH3), který následně reaguje s oxidem dusným (NO) a dusičitým NO2.
2) Proč je tak nutné zabývat se oxidy dusíku, když ještě nedávno se mluvilo hlavně o oxidu uhličitém, a pak také o pevných částicích?
Protože emise uhlíkatých nanočástic se daří významně snižovat pomocí filtrů pevných částic a CO2, potažmo spotřebu, zase dalšími konstrukčními úpravami motorů. Oproti tomu oxid dusičitý je prudce jedovatý plyn a oxid dusný zase významný skleníkový plyn, který má významný podíl při tvorbě přízemního ozónu. Uvádí se, že jednat tuna oxidu dusného má zhruba stejný skleníkový efekt jako 200 tun oxidu uhličitého. Vědecké studie ukazují, že jen v Evropě mají částice a ozon na svědomí 400 tisíc předčasných úmrtí každý rok, zatímco dopravní nehody můžou "jen" za 39 000.
3) Z jakého důvodu mají právě dieselové motory problém s oxidy dusíku?
Především proto, že dieselové motory, na rozdíl od těch zážehových, pracují s přebytkem vzduchu. Týká se to atmosférických a ještě více přeplňovaných agregátů. Další živnou půdou jsou vysoké teploty spalování směsi (cca 2300 stupňů Celsia) a relativně pomalý proces spalování, jehož vinou se oxidy dusíku tvoří i v průběhu výfukového cyklu.
4) Je možné emise NOx snižovat i jinak než selektivní kalalytickou redukcí?
Ano, ne však tak účinně jako pomocí SCR. Například pomocí recirkulace výfukových plynů (technologie EGR), zpožděním vstřiku paliva nebo pomocí zásobníkového katalyzátoru. Posledně dvě jmenované metody ovšem vedou ke zvýšení spotřeby, EGR zase přispívá k vyšším emisím částic. Přesto bylo dosud u menších motorů i s těmito technologiemi možno plnit příslušnou emisní normu Euro 6, která stanovuje maximální limit 80 miligramů NOx na jeden kilometr. (Pro zajímavost - u Euro 5 to bylo 180 miligramů). Jenže, v září se začnou nová auta homologovat podle přísnějšího emisního cyklu WLTP (dosud NEDC), a pak už bude plnění limitu úrovně NOx bez SCR velmi problematické.
5) Na jakou účinnost snížení emisí NOx se lze díky SCR dostat?
V ideálním případě až 99 procent. Nejprve je ovšem nutno v systému vytvořit teplotu alespoň 180 stupňů, aby se z močoviny začal uvolňovat žádoucí amoniak. To znamená, že například na volnoběh a při malém zatížení motoru to nefunguje vůbec nebo jen málo. Výhodou je také, že tato technologie nezvyšuje spotřebu, nesnižuje výkon motoru, nesnižuje životnost oleje a nenavyšuje tvorbu sazí.
6) Jaké součástky musí výrobci do vozů kvůli tomuto systému přidat a kolik to stojí?
Tento systém zvyšuje náklady na výrobu dieselových aut v řádu stovek eur. Jeho součástmi jsou hlavně nádrž na roztok, vyhřívané potrubí pro vedení močoviny, vstřikovač, katalyzátor, popřípadě tepelný štít i další již drobnější součásti jako je například sonda NOx a teplotní čidla.
7) Jak velká je v osobních vozech nádrž pro uchovávání roztoku močoviny (kapaliny AdBlue), kolik činí její spotřeba a na jak dlouho vydrží?
V menších a středně velkých vozech vyráběných koncernem PSA se nyní udává přibližná spotřeba 0,75 litru na tisíc kilometrů. Jelikož nádrže jsou obvykle necelých dvacet litrů, lze odhadnout, že na jedna plná nádrž vystačí na zhruba dvacet tisíc kilometrů. Ovšem pozor, v blízké budoucnosti se to zkrátí na polovinu, protože PSA se zavázalo již od letošního září plnit emisní hodnoty odpovídající jen násobku 1,5 laboratorním výsledkům vozu v rámci nové cyklu WLTP, i když by zatím stačily ke splnění legislativních požadavků emise ve výši 2,1 násobku. Kvůli domu se dávky vstřikovaného AdBlue zvýší.
8) Kolik bude čerpání AdBlue motoristu stát?
Litr této látky se v současnosti prodává v rozmezí od 10 do 40 Kč. Při běžném používání vozu by mělo doplnění proběhnout zpravidla v servisu v rámci prohlídky při výměně oleje. V zásadě ale není problém, aby si motorista, pokud hladina příliš poklesne, AdBlue doplnil sám. Jen je třeba dodržovat pár bezpečnostních zásad - roztok je totiž dráždivý a mírně žíravý. Je tedy žádoucí si chránit ruce a oči. Nejméně je nutno doplnit alespoň 3,8 litru. U většiny aut je dolévací otvor hned vedle hrdla palivové nádrže, u některých typů ale může být i v zavazadlovém prostoru. Pro doplnění lze využít jak prodávané láhve a kanystry, tak u některých čerpacích stanic také speciální výdejní stojany. Během životnosti vozu ho bude čerpání AdBlue stát řádově tisíce korun.
Jiří Červenka, Dalibor Žák
9) Co se stane, když kapalina dojde?
Ve vozech Peugeot, Citroën, DS a rovněž u řady dalších značek dostane řidič na displej s dostatečným předstihem varování o nutnosti doplnit roztok močoviny. Nejprve - při zbývající zásobě na ujetí 2400 až 600 kilometrů svítí oranžová kontrolka, pak se její barva změní na červenou. Při každém nastartování se objeví hlášení o zbývajícím dojezdu. Pokud motorista ani pak nedoplní AdBlue, auto pojede dále i s nulovým dojezdem. Po zhasnutí motoru již ale opětovně nenastartuje.
10) Jak dlouho vydrží AdBlue, pokud je auto odstavené, například v autobazaru?
Záleží především na teplotních podmínkách. Správně se totiž má toto redukční činidlo skladovat pod střechou a v teplotách pod 25 stupňů Celsia. Při vyšších se z něho již mírně uvolňuje čpavek a koncentrace klesá. V takovém případě by auto hlásilo závadu systému.
Prohlédněte si galerii, která tuto problematiku dále objasňuje:
