Про мочевину немножко

Дратути котядке, надеюсь все, кто мог триггернуться на чужую индивидуальность - только что триггернулись и теперь заняты купанием поясничных холмов в Северном Ледовитом, а это значит что у нас кофе, печеньки, и розовый гаражег Блондинки Милы. Исходный импульс был где-то здесь:

Как бы, сейчас, когда все специалисты уже высказались по вопросу - на Испанию опустилась холодная северная ночь, и настало время одной Блондинки

Вся эта байда начинается в 60-70ых годах прошлого века, в США. Юристы и общественные организации, озабоченные вопросами экологии, поднимают бучу, и в результате рождается закон под названием "Акт о чистом воздухе", который предусматривает очень сильные ограничения по выбросам вообще для всех - включая производства, воздушный транспорт, автомобили, запрет моторов работающих на этилированном бензе... в бложеке про Короллу я за него разгоняла, да.

Одним из пунктов закона о чистом воздухе США стало ограничение расходов топлива автомобилями. У американских производителей на тот момент мотор объемом 5 литров, жрущий бенз как свинья помои - был абсолютной нормой, там же в бложеке про Короллу почитайте про Гремлина от АМС. Как говорится, Тойота Ярис, мотор 1.3? Не, не слышали. У японцев такой проблемы не стояло - у например Тойоты мотор объемом 4 литра уже считается большим. А самым большим мотором у Тойоты был 1GZ FE, объемом 5 литров и на... 12 цилиндров.

К сожалению, время его не пощадило, и в последней генерации его "носительница" пересела на обычный, плебейский лексусовский 2UR. Хоть и тоже объемом 5 литров, и гибрид, и технологии, и вот это все... но не пристало вот этой замечательной машинке ездить на плебейских лексусовских моторах:

И тут самые любознательные котядке спросят, тетя Мила, а почему мы никогда не видели этот автомобиль в автосалонах? Да потому, что это Toyota Century. Машина японского императора. А теперь зацените японский нейминг. Знаете, почему Сенчури? А производитель дает на нее гарантию 100 лет. Соплярис, 5 лет гарантии? Не, не слышали. Сенчури предыдущих поколений (а их с 60-ых годов сменилось аж два, в 2018 году вышло третье поколение - на фото выше), кстати говоря, попадаются во Владивостоке, но редко. Например выставляли на продажу образец 1980-ого года:

Да, так вот. Закон о чистом воздухе, который дамокловым мечом замаячил на горизонте уже в 60ых, и топливный кризис вишенкой на торте - заставили производителей, продававших авто на американском рынке, напрячь булочки на тему не только экологичности выхлопа, но и сокращения расхода топлива. Но японцам это было что слону дробина - с их компактными моторами - а американцам было достаточно убрать в музеи моторы по 7-8 литров. Ну и попинать попы инженерам, чтобы наконец-то распредвалы из блока в головы подняли, да.

И вот тут начинаются эксперименты. Факельно-форкамерное зажигание. Обедненная смесь. Непосредственный впрыск. И вот на обедненной смеси остановимся подробнее. Равномерная стехиометрическая смесь составляет отношение 14.7 частей воздуха на 1 часть бензина. Образование равномерной смеси с таким соотношением - позволяет оптимально сжечь топливо, получить оптимальную отдачу от мотора и наименее вредный выхлоп. Больше бензина - более богатая смесь, дольше сгорает, более устойчива к детонации. Больше воздуха - меньше затрат по топливу, сгорает быстрее. И вроде бы...

У бедной смеси есть две проблемы. Это высокая температура выхлопных газов и образование окислов азота. Вот по этим причинам в 70-ые обедненная смесь не пошла в серийное применение. А такие эксперименты велись даже у нас, на том же ГАЗе например. Зато когда начались лихие 90ые-00ые... когда началась борьба за маркетинговые цифры паспортного расхода...

И вот тут наших производителей, решивших встать на тёмную сторону пойти путём бедной смеси - ждала большая пичалька. Померив, сколько оксида азота выкидывает мотор на обедненной смеси, экологи пришли в ужас, вырвали волосы на попе и пошли делать Гретту Тунберг в наказание всем адекватным людям. И уже в 2005 году подъезжает стандарт Евро4, обязывающий автопроизводителей снижать выбросы оксидов азота.

С бензиновыми двигателями дело обстояло легче - ну не выкидывает бензин столько NOx при сгорании бедной смеси. Прикрутили систему рециркуляции выхлопных газов, я тоже как-то в бложеке про моторчики за нее разгоняла. А с дизельными моторами вышла бида, пичалька, и горюшко. Оказалось, что дизеля выкидывают столько окислов азота, что травят тлю, короеда, колорадского жука, мышь полевую, кротов, а также всех тараканов до 7 этажа включительно. И так получилось, что основные потребители дизельного топлива - коммерческий автотранспорт - едят его много и с удовольствием. Потому что личный автомобиль - это ваша игрушка. Вы захотели поехать, сели и поехали. А не захотели - не сели, и не поехали. А коммерческий автотранспорт - это основной капитал транспортной компании. Чтобы генерировать прибыль - ему нужно ехать. И ехать не порожняком. Транспортная компания зарабатывает денежку тогда, когда везет грузы. Поэтому миллионные пробеги для коммерческого автотранспорта - обычное дело.

Собственно, а почему дизель? Ну, сделали бы грузовики на бензиновых моторах, да? Надо понимать, чем бензиновый мотор отличается от дизельного. Бензиновый мотор - более мощный, его задача разогнать вашу машинку быстро-быстро. Дизельный мотор - моментный. Момент (Нм, ньютон-метры), это сила, с которой мотор поворачивает коленчатый вал. Она нужна мотору, чтобы сдвинуть с места массу... ладно, давайте на примерах.

Если у нас самый простой стандартный автопоезд категории СЕ - тягач+полуприцеп - то там сам тягач может весить от 5 до 9 тонн, плюс примерно 8 тонн полуприцеп (модели бывают разные, я беру тележку либо шторку - понятно, что термоса и рефки в силу наличия температурных установок будут весить больше), плюс еще тонн 15 груза (будем считать, что мы в Европе, где машинки не тянут полуприцепы с пузатыми от перегруза боками). Ну то есть тонн 35 набегает. И это всего лишь стандартный автопоезд. А есть еще негабарит - груз, выходящий за габариты стандартного автопоезда. Либо сверхтяжелый груз. Что это может быть?

Например, спецтехника:

Или катера с яхтами:

Эта фиговинка, кстати, называется "низкорамный трал". Почему низкорамный? Потому что низкая рама предназначена для передвижения по асфальтовым дорогам. По дорогам от грунтовки и хуже используют высокорамные тралы, как правило.

Дома можно возить:

Да и вообще, возить можно все, что угодно. Все, на что хватит фантазии у заказчика, и квалификации - у инженеров, разрабатывающих проект перевозки:

Поэтому для грузовой техники, специальной техники которая трудится на различных работах - важна не скорость, а сила. С которой можно и дом с места сдвинуть, и еще что-нибудь покрупнее. Поэтому без дизеля вообще никуда, котядке. И чтобы нейтрализовать окислы азота, выпадающие при сгорании топливной смеси в больших количествах - придумали специальный нейтрализатор, в котором выхлопные газы опрыскивают мочевиной. Точнее, не мочевиной, а смесью дистилированной воды и диамида угольной кислоты. Выхлопные газы при выходе из двигателя имеют высокую температуру. Разброс, в зависимости от конструкции дизельного двигателя, может быть от 240 до 500 градусов. Вот эта температура и запускает в каталике реакцию, благодаря которой мочевина переходит в аммиак. Аммиак окисляет окислы азота, и они распадаются на воду и обычный азот.

С мочевиной связаны свои проблемы. Это и расход около 5% от расхода топлива - то есть надо будет заправляться дополнительно еще и мочевиной. И сама система SCR очень чувствительна к качеству мочевины. И при температурах -10, -11 градусов жижа с мочевиной замерзает.

В сухом остатке. Экологи хотят сделать всем хорошо. Но получается как всегда - каждая решенная проблема подкидывает новые. Эти проблемы решаются, взамен появляются новые проблемы... зато все при деле. Производители низкокачественного топлива зарабатывают баблишко. Автопроизводители выпускают нанотехнологичные моторы, которые за пару лет рассыпаются на части. Потребители - мы с вами - оплачиваем всё это великолепие. А экологи диктуют нам, как нам жить.

В завершение хочется сказать. Жгите невосполнимые углеводороды, пока эти экономисты от таксопарка не пересадили нас на электрокары, и мы не стали за свет по 300 евро в месяц платить. Получайте эмоции от обладания автомобилем. Приобщайтесь к этому огромному и интересному миру самодвижущихся повозок всех конструкций и размеров. А с вами была ваша любимая Блондинка Мила, ночная Испания, и эти прекрасные в своей первозданной силе, тяжеловозы. Всем, кто в трассе - мое уважение, трудяги