Федор ЛАПШИН
Призрак бродит по Европе — призрак грядущих экологических стандартов Euro 4 и Euro 5… До их вступления в силу еще есть время, но политики торопят события: уже осенью 2006 года будут введены льготы на оплату проезда «сверхэкологичных» грузовиков по немецким автобанам!
И потому все производители европейских грузовиков в срочном порядке доводят свои машины до соответствия этим нормам.
О начале производства тягачей Euro 4/5 заявил и концерн IVECO. Мы познакомились с ними на дорогах Германии.
Отправляясь на знакомство с тягачами IVECO Stralis Euro 4/5, оборудованными системой нейтрализации выхлопных газов SCR — Selective Catalytic Reduction, — я был настроен весьма скептически. И не только потому, что мы на страницах рубрики уже ехидничали по поводу «мочевины в баке» (раствор мочевины необходим для работы SCR).
Дело в том, что недавно к нам в руки попал любопытный документ — описание вышеупомянутой системы, предназначенное для специалистов по сервису одной из «грузовых» компаний (марку грузовиков, по понятным причинам, раскрывать не будем).
Там написано следующее: «К сожалению, мочевина легко кристаллизуется. Капните ее на стол — и она скоро превратится в кристаллическую структуру. Наибольшая опасность кристаллизации мочевины — в распылителе и дозирующем устройстве… Работы по предотвращению кристаллизации продолжаются».
Читаем дальше. «Реагент замерзает при –11°С. Основная проблема — необходимость одновременного подогрева всех узлов, где может происходить замерзание. Стратегия подогрева еще до конца не отработана». И наконец: «К началу производства не будут полностью устранены кристаллизация и утечки в трубках и соединениях».
Ничего себе! Значит, система, с которой я буду знакомиться, — кот в мешке? Или будущее все же за ней — раз пять из семи европейских производителей грузовиков (DAF, IVECO, Mercedes, Renault, Volvo) единогласно решили делать ставку на мочевину? Но почему тогда MAN категорически против, а Scania будет оборудовать системой SCR только самые мощные двигатели?
Кое-что мне удалось выяснить… А пока — давайте познакомимся с самими автомобилями и системой, которая стоит на них.
МОЧЕВИНА, ОНА ЖЕ — ADBLUE
Итак, перед вами — тягачи IVECO Stralis, отвечающие перспективным экологическим нормам Euro 4 и Euro 5.
На первый взгляд, они ничем не отличаются от своих серийных собратьев. Но если обойти кабину, справа обнаруживается синяя пластиковая пробка. Открываем ее ключом, вставляем в горловину пистолет…
Да не заправочный! Потому что заливать в эту горловину надо не солярку, а 32,5-процентный раствор мочевины, который называется красивым словом AdBlue (в переводе на русский — что-то вроде «добавь синевы»).
Только не улыбайтесь, прочитав слово «мочевина»: к отходам человеческой деятельности этот продукт не имеет никакого отношения! Конечно, человек тоже выделяет мочевину (всего-то 35 г в сутки), но пополнять бак, так сказать, из собственного источника не рекомендуется: толку от этого не будет. А раствор, о котором идет речь, — химического происхождения. «Мочевина — то же, что и карбамид. Белые кристаллы, температура плавления 132,7°С. Высококонцентрированное азотное удобрение, добавка к кормам жвачных животных. Используется для получения лекарств, как компонент косметических препаратов и т.д.» (Политехнический словарь). Добавим: раствор мочевины бесцветен, слегка пахнет аммиаком и не токсичен. Но — вызывает коррозию.
УРОК ХИМИИ
Вот эту самую мочеви… простите, AdBlue и надо заливать в специальный бак, смонтированный на тягаче. «И куда же добавляется раствор? — поинтересуются читатели. — Прямо в дизтопливо?»
Не угадали: в выхлопную трубу! А из трубы выхлопные газы, «обогащенные» мочевиной, попадают в специальный нейтрализатор. Там происходят следующие химические процессы:
NO+NO2+2NH3 =2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3=4N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H20
(NH3 — это аммиак, которым собственно и пахнет раствор.)
В итоге зловредные оксиды азота превращаются в совершенно безвредные азот и водяные пары. Что, собственно, и требовалось доказать.
Правда, для достижения норм Euro 4/5 требуется резко сокращать выброс не только оксидов азота (NОx), но и сажи (PM). Ее ликвидируют путем сжигания в двигателе: другие форсунки (давление впрыска повышено до 2000 бар) и новое электронное управление позволили сделать рабочий процесс более эффективным и «горячим». Правда, бесплатных пирожных не бывает: сам по себе такой двигатель стал более «грязным». Но об этом — чуть позже.
А ЧТО У ВАС НА ВЫХЛОПНОЙ ТРУБЕ?
Если говорить о технической стороне вопроса, то система SCR устроена так. Справа за кабиной стоит уже упомянутый бак для мочевины. Серийный — на 60 л, по заказу — 40- или 120-литровый. Интересно, что бак этот не алюминиевый (как у тягача Mercedes Actros, оснащенного аналогичной системой), а пластиковый. Как утверждают ивековцы, такая емкость легче и ни при каких обстоятельствах не вступит в реакцию с AdBlue.
Из бака специальный насос гонит мочевину в довольно крупное дозирующее устройство, расположенное между задними креплениями кабины. Затем отмеренная часть раствора впрыскивается в выхлопной тракт.
А на конце этого тракта стоит нечто вроде здоровенной «грелки» из нержавейки — нейтрализатор, объединенный с глушителем. Нейтрализатор этот — необслуживаемый и практически вечный: по словам разработчиков, он служит столько же, сколько и сам тягач.
Разумеется, система оснащена подогревом (как мы уже писали, мочевина замерзает при
–11°С): в бак встроен «змеевик», соединенный с системой охлаждения двигателя, а тракт между насосом и дозирущим модулем подогревается с помощью электричества.
Есть в системе и два фильтра: один смонтирован на выходе из бака, второй, тонкой очистки, — за насосом.
При этом версия Euro 5 отличается от такого же тягача Euro 4 лишь более крупным нейтрализатором (что внешне абсолютно не заметно) и увеличенным расходом мочевины. Вес всей системы без заправки — около 65 кг.
БАНКИ И БОЧОНКИ
«Все это, конечно, интересно, — наверняка скажет внимательный читатель. — А брать-то AdBlue откуда? На заправках мочевина не продается!»
Пока — да (хотя отдельные заправочные станции, торгующие реагентом, уже появляются в Западной Европе). И потому IVECO будет развивать собственную сеть снабжения. Для розничных покупателей предлагаются 10-литровые канистры, для небольших компаний — 1000-литровые емкости, для крупных флотилий — контейнеры на 4000 л. Похоже, именно из такого контейнера и были заправлены новенькие тягачи, на которых мы отправились в путь…
А пока наш конвой «на всех парах» штурмует автобаны и горные шоссе (тест проходил вблизи границ с Австрией и Швейцарией), я перескажу содержание весьма интересной беседы.
Дело в том, что вечером, перед поездкой, мне удалось вдоволь пообщаться с ивековским шеф-конструктором Герхардом Риком. Он много лет подряд работал на фирме MAN (и, между прочим, является одним из «отцов» нынешнего тягача MAN TGA), а теперь возглавил отдел по развитию средних и тяжелых грузовиков IVECO… Стенограмма беседы — перед вами.
КАВЕРЗНЫЕ ВОПРОСЫ ГЕРХАРДУ РИКУ
АР: Что будет, если мочевина закончится в дороге?
Герхард Рик: У водителя на дисплее появится предупреждающая надпись, но двигателю и системе это не повредит. Правда, выхлоп сразу станет «грязнее».
АР: Насколько?
Г.Р.: Между Euro 1 и Euro 2, если говорить о выбросе оксидов азота. (Ничего себе! — АР.) Но выброс сажи останется на прежнем уровне.
А в 2007 году мы внедрим электронику, ограничивающую крутящий момент при движении без AdBlue. Правда, реагировать она будет не сразу, а только после остановки и повторного запуска двигателя.
АР: Значит, теоретически можно ездить без мочевины — и никто этого не заметит… А если дальнобойщики будут разбавлять AdBlue водой или просто заливать вместо мочевины воду?
Г.Р.: На работу двигателя это никак не повлияет: в выхлопную трубу будет просто впрыскиваться вода… Однако если полиция проверит содержимое бака (интересно, каким образом? — АР), водитель нарвется на неприятности.
АР: Наверняка вы предполагали, что тягачи, оснащенные системой SCR, будут работать не только на территории Западной Европы. Машины крупнейших немецких перевозчиков Willie Betz и Fixemer ходят даже за Урал... Что будет, если тягач с «мочевинным» нейтрализатором заправить плохой соляркой — с высоким содержанием серы?
Г.Р.: Ничего страшного.
В нейтрализаторе используется ванадий, а он, в отличие от платины (которая обычно входит в состав нейтрализаторов), не разрушается от серы. При использовании топлива с содержанием серы до 50 ppm (0,005% — АР) мы гарантируем соблюдение норм Euro 4/5; если серы будет больше — выхлоп будет «грязнее».
АР: Сколько времени нужно системе, чтобы выйти на «рабочий режим» после запуска двигателя?
Г.Р.: В обычном состоянии уровень Euro 4/5 достигается через три минуты после запуска. Если на улице очень холодно — до получаса.
АР: То есть в морозы такие тягачи вначале будут Euro 1 и только потом — Euro 5… Кстати, о холоде: подогрев включается и выключается автоматически?
Г.Р.: Разумеется. Мы испытывали тягачи с SCR зимой в Финляндии, так что мороз — не проблема. Гораздо хуже жара: при +65°С мочевина резко теряет свою эффективность! Мы убедились в этом, смонтировав поначалу бак с AdBlue рядом с горячим глушителем... Теперь они располагаются по разные стороны рамы.
АР: До прихода в компанию IVECO вы были одним из главных разработчиков тягача MAN TGA. Испытывал ли MAN похожую систему?
Г.Р.: Конечно, причем одним из первых в Европе! Но там было решено сделать ставку на более простое решение — рециркуляцию выхлопных газов вкупе с сажевым фильтром. Это действительно позволяет достичь норм Euro 4 — но не Euro 5. Тогда никто не предполагал, что нормы Euro 5 будут утверждены так скоро…
АР: И чем хуже рециркуляция?
Г.Р.: Тем, что при ее наличии быстрее загрязняется масло в двигателе — и сокращаются межсервисные интервалы. У нас же эти интервалы не изменяются.
АР: А будут ли «мочевинной» системой оснащаться развозные грузовики IVEСO?
Г.Р.: Конечно, эта версия появится уже в начале 2006 года...
ПОДСЧИТАЛИ — ПРОСЛЕЗИЛИСЬ
Что же касается самой поездки на машинах Euro 4/5, то с точки зрения водителя «сверхзеленые» IVECO ничем не отличаются от нынешних — Euro 3. Мощностные характеристики точно такие же, комфорт такой же... И только расходы на эксплуатацию разительно отличаются!
«Нам сообщили, что ты переписываешь данные о расходе топлива с дисплеев тягачей, — всполошились ивековские менеджеры, когда мы остановились на заправке в середине пути. — Но эти цифры некорректны! Мы едем с частыми остановками, а за время, прошедшее с момента последнего сброса расходомеров «на ноль», этими тягачами управляло немало людей, причем с разной квалификацией».
Допустим. Но цифры, которые я записал, вполне реальны для нас! Я не думаю, что в российских условиях (тем более в плохую погоду) расход будет намного меньше…
Итак, средний расход топлива машин, которые мы водили, — от 38,5 до 41 л/100 км. (Двигатели — 430 и 480 л.с., полная масса — 40 т, половина маршрута — узкие шоссе с затяжными подъемами.)
Так вот. По заявлению фирмы, расход мочевины равен 4—5% от расхода топлива для версий Euro 4 и «несколько выше» для Euro 5. Значит, у нас вылетало в трубу — в прямом смысле этого слова! — примерно 2 л мочевины на каждую сотню километров пробега. Если пересчитать на деньги — 1,3 евро/100 км (литр AdBlue стоит 60—68 евроцентов).
Значит, при годовом пробеге тягача в 150 тысяч км за мочевину придется выложить около 2000 евро! А если у перевозчика не одна, а двадцать машин?
Не слишком ли дорогой получается плата за экологию?! К тому же такие версии дороже сами по себе: Euro 4 — на 5000 евро, Еuro 5 — на 6500 евро.
БРАТЬ ИЛИ НЕ БРАТЬ?
Так стоит ли нашим перевозчикам уже сегодня покупать такой тягач? Мы бы не советовали... Потому что головной боли (перечитайте еще раз наше интервью!) и лишних расходов — полным-полно. А особой выгоды пока не видно.
Ведь даже когда в Европе будут окончательно приняты нормы Euro 4 и Euro 5 (это произойдет в 2007 и 2010 годах), еще долго можно будет пересекать границы стран ЕС на менее «зеленых» тягачах…
А вот немецкие транспортники уже присматриваются к новинке. Дело в том, что с октября 2006 года владельцы машин Euro 4/5 получат скидку на оплату проезда по автобанам в Германии: два цента с километра (стоимость километра — 10—14 центов). При постоянных пробегах по этим автобанам расходы на мочевину окупятся с лихвой — и даже еще останется.
Кстати, нечто похожее собираются предпринять и другие страны. В Австрии только водителям машин Euro 4/5 будет разрешено движение ночью по автобану А13; в Нидерландах и Испании покупателям подобных тягачей будут предоставляться льготы…
Что касается компании IVECO, то выпуск «сверхзеленых» тягачей начнется через несколько месяцев. Пока у фирмы есть заказы на 300 машин.
* * *
Такая вот «история с мочевиной». Одно только непонятно: что дает подобная забота об экологии, если резкое увеличение производства мочевины (а это, как ни крути, химикат) и всех компонентов системы (нейтрализаторов, заправочных колонок и т.д.) автоматически повлечет за собой увеличение заводских отходов и выбросов в атмосферу?
Но этот вопрос — уже не к «грузовым» конструкторам, а к политикам и производителям мочевины. Которые, собственно, и заварили всю эту кашу.
P. S. А нельзя ли достичь норм Euro 4/5 безо всяких систем нейтрализации, путем одной лишь настройки двигателей и топливной аппаратуры? Ответ однозначен: увы, нет. Все дело в конфликте между оксидами азота и частицами сажи: как только во время рабочего процесса уменьшается выброс одного, начинает расти содержание в выхлопе другого… И наоборот.
Впрочем, есть и решение, альтернативное «мочевинной» системе, — его применяют Scania и MAN. Подробности — ниже.
|