Diesel Part V

Τι βγαίνει από... πίσω και γιατί?

Η απόδοση ενός πετρελαιοκινητήρα εξαρτάται άμεσα από την σύσταση των καυσαερίων και των ρύπων που περιλαμβάνονται σε αυτά κατά την διεργασία της καύσης. Όπως είδαμε αναλυτικά το χειμώνα που μας πέρασε, το καύσιμο εκχύνεται στο θάλαμο καύσης σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και η «γρήγορη» καύση κοντά στο Άνω Νεκρό Σημείο σε συνδυασμό με την περίσσια αέρα πέρα της στοιχειομετρικής αναλογίας, δίνουν πολύ καλό συντελεστή απόδοσης σε αυτό τον τύπο κινητήρων εσωτερικής καύσης. Ωστόσο η «γρήγορη» αυτή καύση έχει και ένα άλλο επακόλουθο: αυξάνει τοπικά τις θερμοκρασίες στο θάλαμο, γεγονός που οδηγεί στη δημιουργία οξειδίων του (υπό κανονικές συνθήκες αδρανούς) αζώτου. Τα οξείδια αυτά είναι το μονοξείδιο (ΝΟ) και το διοξείδιο (ΝΟ2), γνωστά μαζί ως «ΝΟx». Η ίδια συζήτηση, αλλά ξεκινώντας από «γεωμετρική» βάση, έχει να κάνει με την πολύ υψηλή σχέση συμπίεσης των πετρελαιοκινητήρων, την οποία επιτρέπει η φυσική τους τάση να μην έχουν πρόβλημα για πειράκια / αυτανάφλεξη: η θερμοδυναμική απόδοση ανεβαίνει, αλλά το ίδιο συμβαίνει και με την άτιμη την θερμοκρασία. Η ταχύτατη καύση κοντά στο ΑΝΣ που αναφέραμε έχει να κάνει και με την ύπαρξη του άμεσου ψεκασμού. Ένα ποσοστό του εκχυόμενου καυσίμου καίγεται αμέσως μετά την επαρχή της ανάφλεξης υπό μορφή «προετοιμασμένου» μείγματος ως προς την σύσταση του, αλλά το μεγαλύτερο μέρος καίγεται πιο «άναρχα» από το επερχόμενο μέτωπο της φλόγας: η έλλειψη αρκετού οξυγόνου τοπικά δεν μπορεί να αποφευχθεί και έτσι αφού το καύσιμο δεν καίγεται ολόκληρο, έχουμε την δημιουργία της λεγόμενης «αιθάλης» ή «κάπνας», του δεύτερου δηλαδή από τα δύο κύρια ρυπογόνα που μας απασχολούν στους πετρελαιοκινητήρες μαζί με τα ΝΟx.

Αυξάνοντας την πίεση ψεκασμού βελτιώνεται η ομοιογένεια του μείγματος και η τρομακτικές αυτές πιέσεις που είδαμε στις προηγούμενες συνέχειες πως διαθέτουν πλέον τα diesel των τελευταίων γενεών, είναι η βασική αιτία που έχουν μειωθεί τόσο δραστικά οι εικόνες μαύρης καπνίλας από τις εξατμίσεις των οχημάτων αυτών (και αντίστοιχα και η χαρακτηριστική μυρωδιά που εκπέμπαν, αν και το τελευταίο έχει περισσότερο να κάνει με τον περιορισμό των συγκεντρώσεων θείου στο καύσιμο από τα διυλιστήρια σε σχέση με παλαιότερα).

Η όλο και σημαντικότερη λειτουργία της επανακυκλοφορίας καυσαερίων (EGR) από την πλευρά της μειώνει την ανώτατη θερμοκρασία καύσης μέσω της παροχής μεγαλύτερης ποσότητας αδρανούς αερίου στο θάλαμο και της επιβράδυνσης της ταχύτητας μετάδοσης της φλόγας, κάτι που μειώνει τις εκπομπές του δεύτερου προβλήματος μας με τους diesel, των NOx. Σε αντίθεση λοιπόν με της παλαιότερες γενιές πετρελαιοκινητήρων, πλέον οι diesel χαρακτηρίζονται από χαμηλή συγκέντρωση ρυπαντών στην εξάτμιση ακόμα και πριν τις «διατάξεις καθαρισμού» που θα δούμε σήμερα, συνδυάζοντας σε κάθε περίπτωση άριστο βαθμό απόδοσης (σε σχέση με τις βενζίνες). Αρκούν οι απλοί αυτοί τρόποι μέσω της εσωτερικής λειτουργίας του ίδιου του θαλάμου που προαναφέραμε για τον περιορισμό αιθάλης και των NOx? Πλέον, και με τις όλο και αυστηρότερες προδιαγραφές ρύπων που επιβάλλονται, η απάντηση είναι «όχι», αφού απαιτούνται και επιπλέον «εξωτερικές βοήθειες» στην διάταξη της εξάτμισης, είτε «παθητικές» που απλά βρίσκονται εκεί και καθαρίζουν ότι περνάει, είτε πιο σύγχρονες «ενεργές» και πολύπλοκες που ελέγχονται κανονικά μέσω αισθητήρων και κλειστού βρόγχου από την ECU.

Ο κλασικός μας καταλύτης, κάνει για εδώ?

Σκοπός μας είναι να μετατρέψουμε τα μεν ΝΟx στο αδρανές και μοριακό άζωτο N₂ που ούτως ή άλλως γεμίζει τα πνευμόνια μας με κάθε ανάσα μας, και την αιθάλη στο CO₂, διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο επίσης βγαίνει από τα πλεμόνια μας. Ο απλός γνωστός τριοδικός καταλύτης όπως τον ξέρουμε από τους βενζινοκινητήρες, δεν μας κάνει σε καμία περίπτωση για τους diesel διότι είναι πρακτικά αδύνατο χημικά να μειώσει κάποιος τα NOx παρουσία τόσο πολύ οξυγόνου (βλ. περίσσια αέρα). Στους diesel λοιπόν χρησιμοποιούνται οι λεγόμενοι «οξειδωτικοί καταλυτικοί μετατροπείς πετρελαίου» («Diesel Oxidation Catalytic Converters», γνωστοί ως «DOC» ή «CCO»), οι οποίοι, όπως και στις βενζίνες, αφαιρούν τον μερικώς «καμένο» άνθρακα σε μορφή μονοξειδίου (CO) και τους άκαυτους υδρογονάνθρακες (HC) από τα καυσαέρια. Στον CCO μειώνονται επιπλέον και τα μικροσωματίδια αιθάλης πριν αποδράσουν στο περιβάλλον, μέσω της οξείδωσης των υψηλού σημείου βρασμού συμπικνωμένων υδρογονανθράκων (που είναι και αυτοί που συνήθως ξεφεύγουν από το θάλαμο και αποτελούν την αιθάλη). Κατά την «μόδα» που βλέπουμε τα τελευταία χρόνια και στους προκαταλύτες των βενζινοκινητήρων, οι CCO τοποθετούνται όσο πιο κοντά στην κεφαλή γίνεται, έτσι ώστε να αποκτούν θερμοκρασία αποδοτικής λειτουργίας το συντομότερο δυνατόν χρονικά έπειτα π.χ. από μία κρύα εκκίνηση.

Παγίδα στην αιθάλη: my name is DPF

Τα σωματίδια αιθάλης-κάπνας που βγαίνουν από τον θάλαμο καύσης ενός diesel, αποτελούνται από πάνω κάτω ίσες ποσότητες καθαρού άνθρακα, στάχτης και άκαυστων υδρογονανθράκων. Η ακριβής σύσταση εξαρτάται από την συγκέντρωση θείου στο αρχικό καύσιμο, τα χαρακτηριστικά της καύσης καθαυτής και την θερμοκρασία καυσαερίων. Τα σωματίδια αυτά της αιθάλης μπορούν αποτελεσματικά (με καλό βαθμό συγκράτησης, δηλαδή τι μένει μέσα σε σχέση με το τι μπήκε, το μέτρο απόδοσης κάθε είδους φίλτρου) να κατακρατηθούν από τα καυσαέρια από τα λεγόμενα «Diesel Particulate Filters – DPF», τις «αιθαλοπαγίδες» ελληνιστί. Το «αγαπημένο παιδί» των κατασκευαστών (ΟΚ, «των συναρμολογητών» καλύτερα όπως λέει και ο Παύλου στον Impeller αυτό το μήνα) οχημάτων (για βαρβάτες βιομηχανικές εφαρμογές και «φουγάρα» χρησιμοποιούνται άλλα υλικά), είναι τα DPF από πορώδες κεραμικό υλικό, και πιο συγκεκριμένα από καρβίδιο του πυριτίου ή από κορδιερίτη (που είναι και ημιπολύτιμος λίθος για κοσμήματα, αλλά μην δω κανέναν να ψάχνει τα κολιέ της γκόμενας για να φτιάξει την τρύπα στο ταξί του θείου του, τον έφαγα).

Τα DPF σαν βασικός σχεδιασμός είναι πολυ κοντινά στους γνωστούς κεραμικούς μας καταλύτες, φέροντας πολλούς παράλληλους αγωγούς ορθογώνιας διατομής. Τα τοιχώματα των αγωγών αυτών έχουν πάχος 300-400μm και, όπως κάνουμε και με τους aftermarket βελτιωτικούς καταλύτες, η πυκνότητα των αγωγών μετριέται σε «κυψέλες ανά τετραγωνική ίντσα διατομής - cpsi», με τυπικές τιμές από 100-300cpsi. Η ροϊκή διαφορά του DPF με έναν απλό καταλύτη είναι πως εναλλάξ ο κάθε αγωγός είναι κλειστός μέσω κεραμικών πωμάτων, είτε από την πλευρά της εισαγωγής, είτε της εξαγωγής, κανένας αγωγός δηλαδή δεν είναι ανοικτός και στις δύο άκρες του. Αυτό σημαίνει απλά ότι τα καυσέρια περνάνε διαμέσου των διαμηκών πορωδών κεραμικών τοιχωμάτων: μέσω διάχυσης μεταφέρονται στα πορώδη τοιχώματα και εκεί προσκολλώνται βαθέως. Φυσικά όλη αυτή η μάζα αιθάλης δεν εξαφανίζεται μαγικά μέσα από το DPF, αλλά συσσωρεύεται σε ένα επιφανειακό στρώμα των τοιχωμάτων. Το συνολικό ποσοστό κατακράτησης ενός DPF ξεπερνάει το 90% για ένα εύρος διαμέτρου σωματιδίων από 10 έως 1000nm περίπου.

Όπως ήδη θα έχετε καταλάβει σε αυτό το σημείο, το πρόβλημα που αντιμετωπίζουμε με το DPF δεν είναι η ικανότητα κατακράτησης των σωματιδίων καθαυτή, αλλά το πώς θα απαλλαγούμε από την συσσωρευμένη κάπνα στο εσωτερικό του: πρέπει να βρούμε τρόπο να «καθαρίσουμε» την μούργα, το καθίζημα και τους Αρκουδέιδες (Λεβέντης speaking) από το DPF, μιας και είναι ολίγον τι ακριβό να το κάνουμε ...αναλώσιμο. Ο «καθαρισμός» αυτός στη πράξη είναι «κάψιμο» κυριολεκτικά των επικαθίσεων, η λεγόμενη «αναγέννηση του DPF» (“DPF regeneration”). Και φυσικά δεν είναι ότι ξαφνικά γίναμε οικολόγοι και δεν θέλουμε η αιθάλη μας να χτυπάει την μάσκα του φορτηγού πίσω μας, που βγάζει σε κάθε γκαζιά όσο θα βγάλουμε εμείς ολόκληρη την υπόλοιπή ημέρα: όσο το DPF βουλώνει, τόσο αυξάνεται το backpressure της εξάτμισης (που να περιμένατε πριν λίγα χρόνια ότι θα διαβάζατε ποτέ σε αυτό το περιοδικό / χώρα για backpressure ντίζελ μοτέρ, το ίδιο κι εγώ!) και τόσο χάνουμε άλογα σε επιδόσεις και λεφτά στο πρατήριο. Για την αναγέννηση του DPF πρέπει να οξειδωθούν οι επικαθίσεις άνθρακα σε CO₂ υπό θερμοκρασία τουλάχιστον 600 βαθμών Κελσίου, με συνεχή παρουσία οξυγόνου στα καυσέρια. Θερμοκρασίες καυσερίων τέτοιου επιπέδου υπό κανονικές συνθήκες λειουργίας ενός ντίζελ (μην γελάς εσύ VAGίτη με την φουλ τερματισμένη Κ03 που βαράς τετραψήφιο στο πυρόμετρο, και οι «ταξιτζήδες»  έχουν ψυχή), με απότελεσμα να πρέπει να καταφύγουμε σε διάφορες ειδικές δυνάμεις / διατάξεις για την διαδικασία της αναγέννησης του DPF. Αυτές είναι κατά βάση τρεις.

Η πρώτη είναι η «Αιθαλοπαγίδα Συνεχούς Αναγέννησης» (“Continuously Regenerating Trap - CRT”), και η οποία πιο πολύ συναντάται στα μεγαλύτερα επαγγελματικά οχήματα. Η αρχή λειτουργίας των CRT είναι πως η αιθάλη (C) που περιέχει διοξείδιο του αζώτου (NO₂) μπορεί ήδη να οξειδωθεί σε διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) συν μονοξείδιο του αζώτου (NO)  υπό θερμοκρασίες 250-350 βαθμών. Η CRT ονομάζεται και «παθητική αναγέννηση» καθώς δεν απαιτεί κάποια ιδιαίτερη παρέμβαση στην κανονική λειουργία της μηχανής. Για να γίνει αυτή η διαδικασία απαιτείται η ύπαρξη ενός οξειδωτικού καταλυτικού μετατροπέα πριν το DPF, ο οποίος θα μετατρέχει το μονοξείδιου του αζώτου σε διοξείδιο. Για να δουλέψουν σωστά όμως αυτοί οι καταλύτες απαγορεύεται διά ροπάλου η χρήση πετρελαίου με υψηλή συγκέντρωση θείου, στην Ελλάδα με άλλα λόγια ας πούμε απλά ότι ...υποφέρουν. Η μέθοδος CRT δουλεύει αξιόπιστα σε θερμοκρασίες που απαιτούνται όταν ο λόγος NO₂ / αιθάλης είναι μεγαλύτερος από 8, συνθήκες που «βολεύουν» τα φορτηγίσια ντιζελομοτόρια.

Η δεύτερη κατηγορία DPF, «η μέθοδος με πρόσθετο», δεν είναι παθητική όπως η CRT, αλλά πάει πολύ παραπέρα. Από την ευρεία εισαγωγή των DPF γενικώς στην παραγωγή των επιβατικών αυτοκινήτων και μετά, επιλέγουμε στο καύσιμο ντίζελ συχνά να προσθέτουμε ένα πρόσθετο σε συγκέντρωση 10-20ppm το οποίο μειώνει την θερμοκρασία οξείδωσης της αιθάλης με οξυγόνο από τους 600 βαθμούς στους περίπου 450. Αλλά ακόμα και αυτή η θερμοκρασία δεν επιτυγχάνεται υπό κανονικές συνθήκες λειουργίας, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να καίγεται η αιθάλη σε μόνιμες συνθήκες. Ο «βαθμός βουλώματος» του DPF μετριέται έμμεσα μέσω μέτρησης της διαφοράς (πτώσης) πίεσης με διαφορικό αισθητήρα πίεσης (που απομαστεύει πίεση στην είσοδο του DPF, από την έξοδο του, και μέσω π.χ. διαφράγματος «αφαιρεί» τις δύο πιέσεις εκατέρωθεν αυτού) και ειδικού αλγόριθμου-λογισμικού (που συχνά λαμβάνει χώρα σε ξεχωριστό εγκεφαλάκι και όχι στην κύρια ECU). Όταν λοιπόν ανιχνευτεί από το σύστημα βαθμός κατακράτησης αιθάλης πάνω από το όριο, τότε ενεργοποιείται η διαδικασία «ενεργής αναγέννησης». Τι σημαίνει αυτό? Πολύ απλά ότι βάζουμε επίτηδες τον κινητήρα να λειτουργήσει «υπό μη κανονικές συνθήκες» ως προς τις συνθήκες καύσης / ψεκασμού που θα είχαμε υπό κανονικό «φάκελο λειουργίας» έτσι ώστε να ανεβάσουμε τεχνητά και αισθητά την θερμοκρασία καυσαερίων. Αυτό το επιτυγχάνουμε μέσω π.χ. έντονης «επιπορείας ψεκασμού», καθυστερώντας το άνοιγμα των μπεκ, ακόμα κι αν αυτό σημαίνει πως θα πρέπει το άκαυτο πετρελαίο να καεί πιο κάτω στον καταλυτικό μετατροπέα. Μόλις λοιπόν η αιθάλη στο DPF έχει φτάσει σε θερμοκρασία ανάφλεξης, το φίλτρο του συνεχίζει να θερμαίνεται «αυτόματα» εξαιτίας καθαυτής της καύσης της αιθάλης. Η συνεχώς αυξανόμενη αυτή θερμοκρασία δημιουργεί έναν «φαύλο θερμοδυναμικό κύκλο» όπου επιταχύνεται η καύση της αιθάλης που με την σειρά της αυξάνει περαιτέρω την θερμοκρασία του φίλτρου και του εισερχόμενου καυσαερίου. Που φτάνει θερμοκρασιακά η ιστορία ? Μακριά: οι peak θερμοκρασίες που μπορεί να φτάσει το DPF κατά την ενεργή αυτή αναγέννηση ξεπερνάνε τους 1000 βαθμούς (ο φίλος με την τελειωμένη Κ03 πιο πάνω κάπου εδώ σταματάει να γελάει) και φυσικά μακροπρόθεσμα (ή άμεσα αν κάτι πάει εκτάκτως ...στραβά) το DPF καταστρέφεται: όσο πιο βουλωμένο είναι το DPF όταν ξεκινά η διαδικασία της ενεργής αναγέννησης τόσο ανεβαίνει η πιθανότητα να γίνει η μ@λ@κία λόγω υπερβολικής αύξησης της θερμοκρασίας και γι΄ αυτό ο αλγόριθμος ελέγχου του DPF θα πρέπει να έχει δώσει την εντολή για το «ξεκίνα» πριν φτάσουμε σε αυτό το κρίσιμο οριακό σημείο (στα σύγχρονα diesel μεγάλο μέρος των βελτιωμένων calibration που περνάνε στην ECU τα συνεργεία κατά π.χ. το σέρβις καθ’ οδηγία του εργοστασίου, αφορά αυτό ακριβώς το πράγμα, την χαρτογράφηση του DPF. Μην σας φαίνεται «μακρινό γνωστικό σενάριο» όλο αυτό, το επόμενο καθημερινό αυτοκίνητο πόλης σας μετά το πέρας της Κ.Ρ.Ι.Σ.Η.Σ. θα είναι πετρέλαιο, trust me).

Το πρόσθετο στο καύσιμο που προαναφέραμε νωρίτερα (διάφορες σιδηρούχες και δημητριούχες ενώσεις ), σχηματίζει ένα είδος στάχτης η οποία κατακάθεται στο φίλτρο και δεν μπορεί να καεί. Η στάχτη αυτή, όπως και η αντίστοιχη από την λαδίλα ή το καύσιμο, σταδιακά βουλώνει το φίλτρο και ανεβάζει το backpressure. Στα αυτοκίνητα με τέτοια ενεργή αναγέννηση (που απαιτούν ψεκασμό προσθέτου στο καύσιμο μέσω ξεχωριστών μπεκ-δοχείου-σωληνώσεων-αντλίας) το φίλτρο σε κάθε περίπτωση θα πρέπει τελικά να βγεί στα 100.000-150.000km και να καθαριστεί «χειροκίνητα». Τα καλά νέα είναι ότι πλέον οι σύγχρονοι diesel δεν απαιτούν καθόλου ψεκασμό προσθέτου και η ενεργή αναγέννηση μέσω πιο βαρβάτων ECU μπορεί να λάβει χώρα «στεγνά». Στην κατεύθυνση αυτή έχουν αναπτυχθεί ειδικές επιστρώσεις για το φίλτρο όπου μπορούν να επιφέρουν ομοίως μείωση της θερμοκρασίας ανάφλεξης της μούργας.

Τρίτη κατηγορία είναι αυτή των «καταλυτικών καυστήρων» οι οποίοι σκοπό έχουν να ανεβάσουν την θερμοκρασία καυσαερίων στην θερμοκρασία ανάφλεξης των επικαθίσεων αιθάλης μέσω κυριολεκτικά ...εμπρηστικής μεθοδολογίας: εδώ ψεκάζεται καύσιμο κατευθείαν στο ρεύμα εξαγωγής των καυσαερίων το οποίο καίγεται σε οξειδωτικό καταλυτικό μετατροπέα και, με υποβοήθηση συχνά από επιπλέον θέρμανση του φίλτρου με ηλεκτρική αντίσταση, δημιουργεί την επιθυμητή «κόλαση» σε θερμοκρασία. Φίλε VAGίτη ο ταξιτζής και ο πιλότος του F-16 λοιπόν έχουν διάταξη afterburner / μετάκαυσης στα μοτόρια τους, εσύ έχεις..?

NOx

Η εξαγωγή / εξάτμιση ενός κινητήρα diesel, όπως ήδη συνειδητοποιήσατε από την κουβέντα περί DPF, είναι ολίγον τι ...πολυάσχολη: σε όλα τα παραπάνω βάλ’ τε και το τούρμπο στο παιχνίδι που είναι must σε κάθε πετρελαιοκινητήρα που σέβεται τον εαυτό του (ντίζελ και τούρμπο παντρεύονται άψογα θερμοδυναμικά διότι κατά βάση δεν υπάρχει καύσιμο στον κύλινδρο κατά την συμπίεση του αέρα όπως συμβαίνει στις βενζίνες, οπότε αντίο απρογραμμάτιστη προ/αυτάνάφλεξη), και το γλυκό έδεσε. Ώρα λοιπόν να προσθέσουμε και κάτι ακόμα στην εξαγωγή των ντίζελ για να το “αγαπήσουμε” εντελώς το θέμα! Τα τελευταία χρόνια λοιπόν (προδιαγραφές ρύπων Euro 5-6) εκτός από τη μούργα που φαίνεται με το μάτι (αιθάλη), οι νομοθέτες πίεσαν τρομακτικά τους κατασκευαστές και για την «αφανή μούργα» (που συνήθως είναι χειρότερη...), που στη περίπτωση των diesel δεν είναι άλλη από τα οξείδια του αζώτου. Η απάντηση των δεύτερων ήταν το «Selective Catalytic Reduction - SCR» το οποίο στοχεύει ακρίβως εκεί και αν αγοράσετε σήμερα κάποιο νέας εσοδίας  ντίζελ θα υπάρχει κάπου εκεί μπροστα και χαμηλά (θα το βρείτε με διαφορετικά ακρωνύμια σε κάθε κατασκευαστή, στα Toyota είναι π.χ. γνωστό ως «DPNR»). Είναι μία τεχνολογία που προϋπήρχε στην βιομηχανία για να αφαιρεί τους ρύπους αυτούς από τους κλιβάνους..! Στηρίζεται στην αρχή πως συγκεκριμένα χημικά («αναγωγικά μέσα» είναι ο ακριβής όρος) ανάγουν επιλεκτικά με ειδική αντίδραση τα οξείδια του αζώτου, παρουσία οξυγόνου. «Επιλεκτικά» σημαίνει πως η οξείδωση του αναγωγικού μέσου λαμβάνει χώρα χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα το οξυγόνο από τα οξείδια του αζώτου και όχι από υπερισχύον  κατά μάζα και όγκο μοριακό οξυγόνο που φέρουν σε κάθε περίπτωση τα καυσαέρια. Η αμμωνία (NH₃) είναι η ουσία που έχει επικρατήσει να είναι το πιο αποτελεσματικό και «επιλεκτικό» αναγωγικό μέσο σήμερα στην αυτοκινητοβιομηχανία (τυπικά λέγεται «Diesel Exhaust Fluid – DEF», αλλά στο εμπόριο θα το βρείτε κυρίως ως «AdBlue», μαντέψτε τι χρώμα είναι). Επειδή όμως η αμμωνία σε καθαρή μορφή είναι τοξική, στη πράξη το μέσο που χρησιμοποιείται στις εφαρμογές οχημάτων προέρχεται από το καρβαμίδιο, (ΝΗ₂)₂ CO, το οποίο το συναντάμε και στα λιπάσματα και το οποίο αφενός δεν μολύνει τον υδροφόρο ορίζοντα και αφετέρου είναι χημικά σταθερό κάτω από δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες. Το καρβαμίδιο διαλύεται όμορφα στο νερό και το μείγμα αυτό (32,5% κατά βάρος καρβαμίδιο / νερό έχει το AdBlue, σύσταση που βοηθάει να μην έχουμε θέμα πήξης μέχρι τους -11 βαθμούς) εκχύεται στα καυσαέρια.

Το σύστημα είναι βαρβάτα πολύπλοκο και πραγματικά για πολλούς λόγους δεν θέλετε να χαλάσει κάτι από αυτά: το υγρό βρίσκεται σε ειδικό δοχειάκι με αισθητήρα στάθμης και με δικιά του τρομπίτσα διοχετεύει το μέσο στην εξαγωγή μετά την κεφαλή και πριν τον πρώτο καταλύτη. Και λέμε «πρώτο» γιατί συνολικά έχουμε ...τρεις: κατά σειρά εμφάνισης πρώτος είναι ο «καταλυτικός μετατροπέας υδρόλυσης» όπου το καρβαμίδιο σε δύο στάδια αντιδράσεων, παρουσία νερού (υδρατμού), δίνει αμμωνία και διοξείδιο του άνθρακα. Δεύτερος κατά σειρά είναι ο «καταλύτης SCR» όπου η αμμωνία, παρουσία οξυγόνου, παίρνει τον οχθρό (οξείδια αζώτου) και τα μετατρέπει σε μοριακό διατομικό άζωτο σαν αυτό που αναπνέουμε και υδρατμούλη. Ο τρίτος παίκτης, ο οξειδωτικός καταλυτικός μετατροπέας, οξειδώνει το NO σε ΝΟ₂ συνεισφέροντας κατά 50% στην συνολική αντίστοιχη μετατροπή των ΝΟx και υποβοηθώντας επιπλέον τον SCR καταλύτη να αυξήσει τον βαθμό απόδοσης του υπό χαμηλές θερμοκρασίες καυσαερίων (κάτω από τους 250 βαθμούς, ξέρω VAGίτη τόσο σηκώνει εσένα κατά το μιζάρισμα). Μεγάλη προσοχή δίνεται σε αυτά τα συστήματα ως προς την στεγανότητα του συστήματος: δεν θέλουμε διαρροές αμμωνίας, γιατί εκτός του ότι βρωμοκοπάει, δεν κάνει καθόλου καλό στην επιδερμίδα μας.

Εκτός από την διάταξη άντλησης / ψεκασμού του μέσου και τους καταλύτες τώρα, το σύστημα διαθέτει και ένα κάρο αισθητήρες για να ελέγχει ότι όλα πάνε κατά τα προβλεπόμενα: αισθητήρας θερμοκρασίας και αισθητήρας ΝΟx πριν το σύμπλεγμα καταλυτών, αισθητήρας θερμοκρασίας και αισθητήρας ΝΟx και αισθητήρας NH₃ αμμωνίας μετά το σύμπλεγμα... Εκτός από τον πολύπλοκο και ακριβό αυτό τρόπο περιορισμού του NOx στους diesel υπάρχει και απλούστερος τρόπος χωρίς υγρά και τρόμπες: ενσωματώνοντας μόνο έναν ειδικό «συσσωρευτικό καταλυτικό μετατροπέα ΝΟx»: αυτός συνοδεύεται και πάλι από απλό οξειδωτικό καταλύτη πριν από αυτόν στην εξάτμιση και δουλειά του είναι αντίστοιχα με το DPF να κατακρατάει τα NOx. Φυσικά και εδώ το πρόβλημα είναι το ίδιο που είχαμε με τα DPF: η ικανότητα κατακράτησης κάποτε θα περιοριστεί, δεν είναι ατέλειωτος ο όγκος. Τι κάνουμε? Αναγέννηση-regeneration είναι το όνομα μου... 

Πετρέλαια τέλος, αλλά μόνο για τη στήλη...

Πέντε μήνες μας πήρε να «ολοκληρώσουμε» την κουβέντα για τους κινητήρες diesel. Τους αγαπήσατε λίιιιιιγο περισσότερο όλο αυτό το διάστημα διαβάζοντας για αυτούς και μαθαίνοντας τους καλύτερα? Το άγνωστο τείνει να μας φοβίζει και να μας τρομάζει, και καλώς ή κακώς για την ελληνική αγορά και όσον αφορά εμάς τους «γιωταχίδες» τουλάχιστον, οι ντιζελοκινητήρες ήταν μέχρι πρόσφατα ένας Άγνωστος Χ. Αλλά η κατάσταση αλλάζει, σήμερα η ελληνική αγορά αυτοκινήτου είναι πάνω από 50% «πετρελαιοκίνητη»: αυτό πολύ απλά σημαίνει πως σε λίγο καιρό όλα αυτά τα αυτοκίνητα θα χαλάσουν και θα πάνε στα συνεργεία (εκεί θα χουμε κλάματα, γιατί ωραία όλα αυτά τα high tech των diesel που γράφουμε στο Know How αλλά κοστίζουν... πολύ), θα αλλάξουν χέρια και θα τα ψάχνουμε στις αγγελίες και, αυτό που μας ενδιαφέρει εμάς περισσότερο, θα αρχίσουν και να βελτιώνονται. Στο εξωτερικό κυκλοφορεί πολύ «πρώτο στάδιο» από όλους τους μεγάλους οίκους βελτίωσης και μάλιστα, λόγω των όλο και πιο βαρβάτων τούρμπο που τα εξοπλίζουν, παίρνουν πολύ τα πάνω τους με πρόγραμμα. Δεν πρέπει να τα σνομπάρουμε, γιατί αν είναι να ξεφτυλιστείς μία στο φανάρι ενώ το περιμένεις πάει στο διάολο, να τρως κολώνες από πετρέλαιο όμως πάει πολύ...