Układ SCR - czym jest i dlaczego trzeba chronić go w trakcie zimy?

Układ SCR (układ selektywnej redukcji katalitycznej) montuje się w (prawie) wszystkich samochodach osobowych z silnikami diesla, które spełniają normę emisji spalin Euro6. Układ ten stosuje się również w samochodach ciężarowych, dostawczych, a także w różnego rodzaju maszynach (w tym rolniczych), urządzeniach, barkach i w przemyśle. Wszędzie tam, gdzie stosowane są silniki diesla i gdzie chce się obniżyć poziom emisji szkodliwych związków.

Technologia SCR została wymyślona pod koniec lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku przez inżynierów firmy BASF. Jednak dopiero ponad pięćdziesiąt lat później zaczęto ją masowo stosować. Układ SCR to nie tylko puszka, to także wtryskiwacz, pompa, zbiornik, dodatkowy wlew i dodatkowy płyn. Całość jest oczywiście, połączona z komputerem, sterującym pracą jednostki napędowej.

Po co stosuje się układ SCR?

W trakcie spalania oleju napędowego w silniku diesla powstają szkodliwe składniki spalin, na przykład sadza oraz tlenki azotu. Sadza jest eliminowana przez filtr cząstek stałych. W samochodach z silnikami diesla (a także w benzyniakach) stosowano także zawory recyrkulacji spalin EGR. Ich zadaniem również była walka z tlenkami azotów. Przy odpowiednich warunkach (rozgrzany silnik, odpowiednia prędkość obrotowa) do cylindrów trafiała z powrotem pewna ilość spalin. Po co? Żeby częściowo wypełnić cylindry i zmniejszyć w nich temperaturę. Istnieją bowiem dwa podstawowe warunki, które umożliwiają powstanie tlenków azotu: bardzo wysoka temperatura i bardzo duża ilość tlenu.

Zawór EGR miał cały szereg ograniczeń. Po pierwsze, nie mógł działać zawsze podczas pracy silnika, tylko w określonych sytuacjach. Po drugie, jego działanie w pewnym sensie kłóciło się z ogólną ideą pracy silnika spalinowego. Po co bowiem pchać do cylindrów skompresowane przez turbinę powietrze z dużą ilością tlenu, skoro potem znów do cylindrów cofa się część spalin, żeby nie było za dużo tlenu? Po trzecie, ubocznym skutkiem działania zaworu EGR było wiele problemów z brudem ze spalin, np. zapychał się kolektor dolotowy w dieslach. Skoro EGR był nieefektywny, sięgnięto do sprawdzonych rozwiązań, znanych i sprawdzonych w branży przemysłowej. I tak zaczęto montować w autach układy SCR.

Z czego składa się SCR?

W skład układu SCR wchodzą następujące elementy:

• Czujniki tlenków azotu;

• Zbiornik płynu AdBlue, ze specjalnym wlewem, od strony wnętrza bagażnika, albo obok wlewu oleju napędowego (oznaczony na niebiesko);

• Pompa z tworzywa sztucznego;

• Przewody z tworzywa;

• Wtryskiwacz AdBlue;

• Mieszalnik - metalowa puszka, zamontowana w układzie wydechowym, w którą wkręcony jest wtryskiwacz AdBlue;

• Katalizator SCR, zamontowany przed filtrem cząstek stałych;

• Elektroniczny modułu sterująco - diagnostyczny. Jest on połączony z komputerem, sterującym pracą silnika, a także z układem diagnostyki OBD2.

Układ działa dzięki AdBlue. To specjalny płyn, składający się z 32,5% mocznika (źródło azotu) i 67,5% oczyszczonej wody. Płyn jest bezwonny, ale za to bardzo silnie korozyjny. Dlatego pompa i przewody, służące do transportu AdBlue, są wykonane z tworzywa sztucznego.

Jak działa SCR?

Zasada jest następująca: układ SCR ma za zadanie rozbicie toksycznych tlenków azotu na wodę (parę wodną) i sam azot, czyli składniki obojętne dla zdrowia ludzkiego i dla środowiska.

Odpowiednia ilość AdBlue pod wysokim ciśnieniem, nadanym przez pompę, jest transportowana przewodem do wtryskiwacza. AdBlue jest wtryskiwany do mieszalnika, gdzie miesza się ze strumieniem spalin. Następnie całość trafia do katalizatora. W katalizatorze zachodzą reakcje chemiczne. Tlenki azotu reagują z AdBlue i są rozbijane na wodę (parę wodną) i azot. Spaliny trafiają dalej, do filtra cząstek stałych, gdzie jest zatrzymywana sadza, następnie są usuwane przez rurę wydechową.

Zużycie AdBlue zależy od ilości spalonego paliwa. Zazwyczaj odpowiada zużyciu od 5 do 7% paliwa, choć może być wyższe. Kierowcy obserwowali większe zużycie AdBlue po aktualizacjach oprogramowania swoich aut. Miało to zapewne na celu zwiększenie skuteczności w walce z tlenkami azotu. Równocześnie zwiększyło koszty eksploatacji pojazdu.

Nie nalejesz AdBlue - nie pojedziesz

Układ SCR informuje o tym, że w zbiorniku jest mało płynu. Ale to nie wszystko. Na przypominaniu i zapalonej kontrolce się nie skończy. Jeśli kierowca nie uzupełni poziomu AdBlue, to komputer sterujący pracą silnika może zmniejszyć jego moc nawet o 40 procent. A jeśli i to nic nie da, to komputer sterujący uniemożliwi uruchomienie jednostki napędowej.

Dlaczego trzeba chronić samochód z SCR w trakcie zimy?

AdBlue "nie lubi" zimy i mrozu. Płyn krystalizuje w temperaturze minus 11,5 st. Celsjusza. Co się wówczas dzieje? Płyn, wart 3 zł za litr, nie nadaje się do użycia, ale to najmniejszy problem. Skrystalizowany AdBlue zatyka przewody, tworzy osad na dnie zbiorniczka, może uszkodzić wtryskiwacz i pompę AdBlue. A ta jest bardzo droga - zazwyczaj kosztuje kilka tysięcy zł. Wtryskiwacz też nie należy do tanich. Dlatego w trakcie zimy należy chronić auto przed działaniem mrozu. Jak? Najlepiej, jeśli samochód stoi w garażu, w którym utrzymywana jest temperatura powyżej zera.

Można pomstować na kolejny "wynalazek", który skomplikował budowę samochodu, zwiększył jego masę, a także koszty eksploatacji. Ale układ SCR ma jedną niezaprzeczalną zaletę. Jest bardzo skuteczny - potrafi zatrzymać do 90% powstających tlenków azotu. Trzeba go cenić, bo świetnie wykonuje swoją pracę. Układ SCR zadaje kłam wszystkim pseudoekologom, którzy twierdzą, że współczesne samochody niszczą środowisko i ludzkie zdrowie. Jedynym niepokojącym zjawiskiem jest to, że można znaleźć rozwiązania techniczne (emulatory elektroniczne) i firmy, które wycinają układy SCR z samochodów.

Michał Lisiak