Как проектировать выхлопные системы SCR настолько свободно, насколько это возможно

Как проектировать выхлопные системы SCR настолько свободно, насколько это возможно
Как проектировать выхлопные системы SCR настолько свободно, насколько это возможно
Anonim

Выхлопные газы современных дизельных двигателей содержат все меньше и меньше оксидов азота. Наиболее важную роль играют катализаторы SCR, которые годами зарекомендовали себя в грузовиках и будут использоваться во всех новых автомобилях с дизельными двигателями в будущем. «SCR» означает «селективное восстановление катализатора», процесс, в котором образующийся на борту аммиак реагирует с оксидами азота в процессе горения. В качестве исходных продуктов остаются только вода и нетоксичный азот. Для получения необходимого аммиака автомобили, оснащенные катушкой SCR, имеют дополнительный резервуар, в котором находится водный раствор мочевины Ad-Blue.

Компоненты после 1000-часового испытания на хранение: оптимизированная система скрепления слева и обычная система скрепления справа
Компоненты после 1000-часового испытания на хранение: оптимизированная система скрепления слева и обычная система скрепления справа

Картинная галерея

Раствор впрыскивается непосредственно перед каталитическим нейтрализатором - это обеспечивается дозирующим устройством, которое должно работать чрезвычайно точно. В противном случае в выхлопную систему будет введено больше раствора мочевины, чем может быть преобразовано напрямую. Водный раствор мочевины химически безопасен для человека. Тем не менее, компоненты системы SCR должны быть надежно закрыты, чтобы дозировать раствор мочевины как можно точнее в течение длительных периодов времени. Это относится, в частности, к клапанам, мембранам или корпусам насосов различных конструкций, которые используются для контроля количества.

Freudenberg поставляет нескольким поставщикам систем SCR уплотнения на основе материалов EPDM и HNBR, которые зарекомендовали себя как стабильные в течение длительного времени. Однако до сих пор существовала проблема: Ad-Blue не разрешалось наносить на края контактной поверхности между уплотнением и несущими частями компонентов, которые в основном основаны на металле или пластике, так как раствор будет воздействовать на соединение - что в конечном итоге отсоединит уплотнение приведет Разработчикам дозирующих устройств SCR до сих пор удавалось использовать конструкции, которые избегают синего контакта на линии сварки.

СОВЕТ ПО СЕМИНАРУ Семинар «Систематический выбор материала» рассказывает о взаимосвязи между производством материала, структурой материала и полученными свойствами материала. Цель состоит в том, чтобы представить целостное представление о процессе выбора материала, начиная с создания профиля потребности, предварительного отбора до точного выбора и оценки риска.

Следующая информация

Доказанная долговечность

Исследования материалов во Фройденберге разработали технологию связующего, которая доказала свою устойчивость к раствору мочевины в лабораторных испытаниях. В испытаниях были проверены как обычные образцы образцов - так называемые металлические отслаивающиеся полоски, так и компоненты.

Оптимизированные отшелушивающие полоски для оценки связующих систем после 168-часового теста на хранение
Оптимизированные отшелушивающие полоски для оценки связующих систем после 168-часового теста на хранение

Отшелушивающие полоски из нержавеющей стали 1.4301 хранили в Ad-Blue при 85 ° С в течение 168 часов. EPDM 281 и HNBR 150531 были использованы в качестве эластомерных материалов. Эластомерный материал, связанный стандартным связующим, отрывается сразу после хранения. Напротив, технология переплета от Фройденберга показывает, что ответственность полностью сохраняется после хранения. Однако прочность резинометаллического соединения существенно зависит от производственного процесса и геометрии детали. Поэтому были проведены дополнительные испытания при хранении с компонентом в виде подъемника клапана.

Обычная обязательная система после испытания на хранение
Обычная обязательная система после испытания на хранение

Хранение в Ad-Blue происходило при температуре 60 ° C в течение 1000 часов. Использовались те же материалы подложки и эластомера, что и при испытаниях с образцами отслаивания. После окончания фазы хранения эластомерный компонент подвергался воздействию поперечной силы, чтобы проверить связывание. Можно видеть, что при использовании связующей системы нагрузка приводит к полному разрушению резины, тогда как стандартная связующая система больше не имеет никакой прочности в этих условиях: эластомер полностью отрывается от металлической поверхности.

Кроме того, масса переключаемых компонентов может быть уменьшена. Чем легче компоненты, тем быстрее и точнее их можно переключать - и тем точнее можно дозировать Ad Blue. Эта технология может использоваться не только в арматуре соленоидных клапанов или мембранных системах, но также и для других компонентов, которые находятся в непосредственном контакте с восстановителем. Уплотнения, которые транспортируют раствор мочевины из резервуара в дозирующее устройство, также могут быть полезны для этой технологии.