SCR-katalysator en AdBlue:
In de uitlaat van moderne dieselmotoren bevindt zich een SCR (Selective Catalytic Reduction) katalysator. Samen met het AdBlue-doseersysteem zorgt dit systeem voor een uitgasnabehandeling. AdBlue is een vloeistof op basis van ureum en gedemineraliseerd water. Het doel van het SCR-systeem is, net als bij de EGR, om de uitstoot van NOx (stikstofoxiden) te reduceren. NOx ontstaat bij hoge verbrandingstemperaturen.
De werking is als volgt: de SCR-katalysator bevindt zich achter het roetfilter in het uitlaatsysteem van de dieselmotor. In de uitlaatgassen bevinden zich stikstofoxiden (NOx), die ontstaan door de hoge verbrandingstemperaturen in de motor.
Wanneer de motor draait, wordt AdBlue via een injector in de uitlaat geïnjecteerd. AdBlue bestaat uit ureum en gedemineraliseerd water. Het ureum in AdBlue wordt door de hitte in de uitlaat omgezet in ammoniak. Deze stof helpt om schadelijke stikstofoxiden om te zetten in minder schadelijke stoffen. In de SCR-katalysator reageert de ammoniak met de stikstofoxiden (NOx) uit de uitlaatgassen. Hierbij worden de schadelijke stikstofoxiden omgezet in stikstof (N₂) en water (H₂O). Deze stoffen zijn minder schadelijk voor mens en milieu.
Na de SCR-katalysator controleert een NOx-sensor hoeveel stikstofoxiden nog aanwezig zijn in de uitlaatgassen. De ECU gebruikt deze informatie om de hoeveelheid geïnjecteerde AdBlue nauwkeurig te regelen. Door het gebruik van een SCR-katalysator en AdBlue kunnen moderne dieselmotoren voldoen aan de emissienormen van Euro 5 en Euro 6.
De AdBlue wordt opgeslagen in een aparte tank in het voertuig. Deze tank bevindt zich afhankelijk van het voertuigtype bijvoorbeeld in de motorruimte of in de buurt van de brandstoftank. Het verbruik van AdBlue bedraagt gemiddeld ongeveer 3 tot 5% van het dieselverbruik. Daardoor hoeft AdBlue meestal minder vaak bijgevuld te worden dan diesel.
Wanneer het AdBlue-niveau te laag wordt, verschijnt er een waarschuwing op het dashboard. Deze melding verschijnt vaak al enkele duizenden kilometers voordat de tank leeg is, zodat de bestuurder voldoende tijd heeft om AdBlue bij te vullen. Raakt de AdBlue-tank volledig leeg, dan kan de motorelektronica het starten van de motor blokkeren. Zonder AdBlue kan het SCR-systeem de uitstoot van stikstofoxiden (NOx) namelijk niet voldoende reduceren. Zodra het systeem detecteert dat de tank opnieuw is gevuld, kan de motor meestal weer gestart worden.
Inspuiten van AdBlue:
De AdBlue wordt vanuit de opslagtank met behulp van een elektrische pomp naar de AdBlue-injector gepompt. De systeemdruk bedraagt afhankelijk van het systeem meestal ongeveer 5 tot 6 bar. Deze druk is nodig om de AdBlue fijn te kunnen vernevelen in de uitlaatgassen en hiermee een chemische reactie in de SCR-katalysator te laten verlopen.
De injector bevindt zich vóór de SCR-katalysator in het uitlaatsysteem. De motorelektronica stuurt de injector aan met een PWM-signaal. Door de pulsbreedte van het signaal te variëren kan de ECU zeer nauwkeurig de inspuithoeveelheid bepalen, afhankelijk van de input vanuit de volgende sensoren en berekeningen:
- motortoerental
- motorbelasting
- uitlaatgastemperatuur
- luchtmassa
- NOx-waarden
- uitlaatgasdoorstroming
– Bij een te lage dosering wordt onvoldoende ammoniak gevormd, waardoor niet alle stikstofoxiden (NOx) in de SCR-katalysator kunnen worden omgezet.
– Bij een te hoge dosering ontstaat een overschot aan ammoniak. Wanneer deze ammoniak via de uitlaat naar buiten komt, wordt dit ammoniakslip genoemd. Dit is schadelijk voor het milieu en kan bovendien leiden tot kristalvorming in het uitlaatsysteem. Achter de SCR-katalysator bevindt zich een NOx-sensor. Deze sensor meet hoeveel stikstofoxiden nog aanwezig zijn in de uitlaatgassen. Wanneer de gemeten NOx-waarde te hoog is, kan de ECU de hoeveelheid geïnjecteerde AdBlue verhogen.
Bij moderne SCR-systemen wordt daarnaast vaak een ammoniaksensor toegepast. Deze sensor controleert of er overtollige ammoniak aanwezig is in de uitlaatgassen. Wanneer te veel ammoniak wordt gemeten, verlaagt de motorelektronica de AdBlue-dosering. Hierdoor blijft de werking van het SCR-systeem zo efficiënt mogelijk.
AdBlue bijvullen:
AdBlue moet periodiek worden bijgevuld. Wanneer het AdBlue-niveau te laag wordt, verschijnt er een waarschuwing op het dashboard. De bestuurder mag deze melding niet negeren, omdat een lege AdBlue-tank ervoor kan zorgen dat de motor niet meer kan worden gestart. Dit wordt tijdig door middel van een waarschuwing met een resterend aantal kilometers aangegeven. De bestuurder is zelf verantwoordelijk voor het controleren van het vloeistofniveau en het tijdig bijvullen van AdBlue.
Bij personenauto’s kan de vulopening zich op verschillende plaatsen bevinden. In de meeste voertuigen bevindt deze zich achter de tankklep naast de dieseltankdop of in de motorruimte. Bij sommige voertuigen bevindt de vulopening zich achter de achterbumper of in de bagageruimte. De vulopening van het AdBlue-systeem is meestal herkenbaar aan een blauwe schroefdop.
Tijdens het bijvullen is het belangrijk dat er geen vuil of andere vloeistoffen in de AdBlue-tank terechtkomen. Vervuiling van AdBlue kan namelijk leiden tot storingen, kristalvorming en schade aan onderdelen van het SCR-systeem.
Veel AdBlue-flessen zijn daarom voorzien van een speciale schroefaansluiting die rechtstreeks op de vulopening van het voertuig wordt bevestigd. Hierdoor blijft het systeem tijdens het bijvullen zoveel mogelijk afgesloten.
Door de fles tegen de veerkracht van de vulopening in te drukken, stroomt de AdBlue in de tank van het voertuig. Zodra het maximale vloeistofniveau is bereikt, stopt de vloeistof automatisch met doorstromen. Hiermee wordt overvullen van de AdBlue-tank voorkomen.
Samenstelling van AdBlue:
AdBlue is een kleurloze vloeistof die binnen het SCR-systeem van moderne dieselmotoren wordt gebruikt om de uitstoot van stikstofoxiden (NOx) te verminderen. De vloeistof bestaat uit een nauwkeurig bepaalde mengverhouding (volgens de Aqueous Urea Solution 32, afgekort als AUS32) van ongeveer:
- 32,5% hoogzuiver ureum
- 67,5% gedemineraliseerd water
Het gebruikte ureum is een synthetisch geproduceerde stikstofverbinding die ook bekendstaat onder de Engelse naam “urea”. Het gedemineraliseerde water bevat vrijwel geen mineralen, metalen of andere vervuiling. Dit is belangrijk, omdat zelfs kleine hoeveelheden vuil schade kunnen veroorzaken aan onderdelen van het SCR-systeem, zoals de pompunit, injector of SCR-katalysator.
De verhouding van 32,5% ureum is bewust gekozen. Bij deze samenstelling ontstaat een stabiele chemische werking en een vriespunt van ongeveer −11 °C. Doordat AdBlue pas rond deze temperatuur bevriest, blijft de vloeistof onder de meeste weersomstandigheden bruikbaar. Daarnaast zorgt deze verhouding ervoor dat tijdens het SCR-proces voldoende ammoniak wordt gevormd om stikstofoxiden effectief om te zetten in stikstof en waterdamp.
AdBlue moet voldoen aan de internationale kwaliteitsnorm ISO 22241. Deze norm bevat eisen voor onder andere de zuiverheid, chemische samenstelling, opslag, transport en maximale vervuiling. Een goede kwaliteit van AdBlue is belangrijk voor een betrouwbare werking van het SCR-systeem. Wanneer AdBlue vervuild raakt of met andere vloeistoffen wordt vermengd, kunnen ureumkristallen ontstaan. Deze kristallen kunnen leidingen, injectoren en katalysatoren verstoppen, waardoor storingen en foutcodes kunnen ontstaan.
Daarnaast is AdBlue gevoelig voor langdurige blootstelling aan hoge temperaturen. Onder warme omstandigheden kan de kwaliteit van de vloeistof langzaam afnemen. Daarom wordt AdBlue opgeslagen in afgesloten kunststof reservoirs die bestand zijn tegen corrosie, temperatuurschommelingen en vervuiling.
Gerelateerde pagina’s: