K masívnemu rozšíreniu motorov osobných vozidiel využívajúcich okrem nafty aj AdBlue došlo najmä s nástupom emisnej normy Euro 6 a neskôr Euro 6d-temp. Systémy vstrekovania močoviny v osobných autách tu síce boli aj v časoch emisnej normy Euro 4 a Euro 5, no príchod prísnejšej normy znamenal pokles max. povoleného množstva oxidov dusíka zo 180 (Euro 5b) na 80 mg/km, čo sa už mnohým automobilkám jednoducho nepodarilo bez AdBlue splniť. Príchod močoviny do väčšiny naftových áut so sebou však nepriniesol len komplikácie a nedôveru, ale aj dve zásadné spotrebiteľské výhody – pokles reálnych spotrieb naftových motorov a ich lepšie pružnosti. Ako to?
Ide to aj bez AdBlue, ale nie vždy
Pri ľahších a nižších autách dokázalo (alebo dokonca stále dokáže) niekoľko automobiliek podliezť emisnú normu Euro 6 aj bez vstrekovania močoviny AdBlue. Nemusia pritom podvádzať, ako sa po krčmách medzi laickou verejnosťou občas hovorilo, len použili jednoduchšiu technológiu tzv. suchého LNT katalyzátora (Lean NOx Trap). Problém však je, že pri takýchto autách sa nožnice medzi udávanou a reálnou spotrebou ešte viac roztvorili. Ako to? Ich emisný systém sa v podstate nelíši od toho pre Euro 5b, súčasťou predradeného oxidačného katalyzátora pred časticovým filtrom je však aj tzv. De-NOx katalyzátor. Ten absorbuje oxidy dusíka vyprodukované motorom a keď sa zaplní na určitú mieru (má dva senzory oxidov dusíka, pred a za katalyzátorom), motor si dodatočným vstrekovaním nafty zvýši teplotu spalín, privrie škrtiacu klapku (áno, moderné naftové motory už používajú aj škrtiace klapky, kvôli EGR často dokonca aj vo výfukoch) a chemickou reakciou zmení oxidy dusíka na neškodný dusík a čistú vodu. Pri tejto reakcii môže vzniknúť aj čpavok, ten však následne zachytí ďalší, tzv. pasívny SCR katalyzátor. Funguje to dobre, má to však jednu zásadnú chybu – systém na „čistenie“ výfukových plynov spotrebováva ďalšiu naftu (LNT katalyzátor sa regeneruje pokojne aj každých 70 – 100 km, podľa štýlu jazdy). Ak navyše jazdíte úsporne, máte smolu. Pri spaľovaní chudobnej zmesi totiž vzniká viac nežiaducich oxidov dusíka (prospieva im vyššia teplota spaľovania). Čo teda ušetríte úspornou jazdou, to si LNT katalyzátor vypýta pri „čistení“ oxidov dusíka. Aj preto nedokázali ekojazdci na nových naftových motoroch s LNT dosahovať tak nízke spotreby ako na starých Octaviach 1,9 TDI. Takto vybavené autá však boli lacnejšie, nepotrebovali dodatočné nádrže na AdBlue a pre veľkých firemných zákazníkov boli ich nižšie servisné náklady (teoretické) často rozhodujúcejšie ako reálna spotreba.
Zaujímavý jav, kedy sa niektorí výrobcovia áut už pripravovali na príchod plniaceho hrdla na AdBlue priamo pri nádrži. Vtedajšiu emisnú normu však ešte "podliezli" bez močoviny.
Okrem oxidov dusíka dnes musia naftové motory bojovať aj pevnými časticami. Ich podiel vo výfukových plynoch určuje tzv. koeficient dymivosti (na obr. Renault Talisman Blue dCi 200). Čím menšie číslo, tým je motor "čistejší".
Vynález močoviny
Systémy so vstrekovaním močoviny AdBlue bojujú s NOx úplne inými metódami. Pri naftovom motore platí jedno nepríjemné pravidlo – čím efektívnejšie a účinnejšie pracujú, tým viac oxidov dusíka pritom vyprodukujú (preto starý Passat 1,9 TDI jazdil za štyri litre, no produkoval násobné množstvá oxidov dusíka, ktoré sa neskôr preslávili mediálne známou aférou Dieselgate). Dlhé roky bolo úlohou konštruktérov premeniť čo najmenej nafty na čo najviac tepla a tlaku, to však dnes neplatí. Často musia robiť pravý opak a pomocou recirkulácie výfukových plynov (EGR okruhy) znižovať teploty horenia. Aj to má však svoje hranice, ak sa to s EGR preháňa, dochádza k nedokonalému spaľovaniu nafty, klesá účinnosť, motor produkuje veľa sadzí a následne zanáša časticový filter, ktorý sa regeneruje ďalším vstrekovaním nafty. Celé je to veľmi zložitá problematika a emisná bilancia motora záleží od mnohých premenlivých. Konštruktéri tak museli prísť s riešením, ako nechať pracovať motor efektívne (vedľajším „produktom“ je lepšia pružnosť, často aj vyšší výkon) a vzniknuté NOx zlikvidovať až vo výfuku. A prišli s AdBlue.
Dnešné autá sú tak preplnené rôznymi systémami (väčšinou nejakým spôsobom súvisiacimi s emisiami), že je problémom nájsť pre systém SCR vôbec voľné miesto.
Prečo oxidy dusíka škodia?
Dôležité je povedať, prečo sa oxidom dusíka venuje v emisných normách toľko pozornosti. Ich problém je ten, že veľmi rýchlo reagujú so vzdušnou vlhkosťou (najmä oxid dusnatý a dusičitý) a vytvárajú kyselinu dusitú a dusičnú. To je ten kyslý zápach charakteristický pre staršie naftové motory. Oxid dusičný reaguje so vzdušným kyslíkom a vytvára O3, čo je ozón. A ten nám už škodí.
Čo je AdBlue?
Ide o 32,5-percentný roztok syntetickej močoviny a deionizovanej vody vyrábaný podľa noriem DIN 70070 a ISO 22241-1. Za normálnych okolností je močovina číra ako normálna voda, netoxická a pre bežnú manipuláciu úplne bezpečná. Roztok však starne, takže mu výrobcovia predpisujú životnosť (najčastejšie 36 mesiacov), po nej môže dôjsť ku kvalitatívnemu poklesu AdBlue (klesne podiel močoviny). Močovina by sa tiež mala skladovať pri teplotách do 25 ˚C. Ale pozor, pri teplotách pod -11 ˚C naopak tuhne. Aj preto musia byť autá so vstrekovaním AdBlue vybavené vyhrievaním nádrže s AdBlue. Vstrekovací ventil na močovinu je dvojcestný a po vypnutí zapaľovania musí umožniť "odsanie" nepoužitej močoviny späť do nádrže (aby v zime nezmrzla v potrubí).
AdBlue dokážete plniť z menších jednorazových obalov alebo pomocou tankovacej pištole priamo na čerpacích staniciach.
AdBlue starne, ale reálne šetrí palivo
Efektívnejšie pracujúci motor teda vytvorí viac oxidov dusíka, ktoré systém selektívnej katalytickej redukcie SCR (technológia SCR bola patentovaná už v roku 1957) následne likviduje vstrekovaním AdBlue do výfukového potrubia. Dnes najčastejšie úplne na začiatok, k oxidačnému katalyzátoru (ten „zapaľuje“ naftu potrebnú pre vypaľovanie časticového filtra, preto sú dnes často obidva tieto filtre trochu zlomyseľne uložené v jednom bloku a musíte ich meniť naraz). Tu sa z močoviny vplyvom odparenia vody uvoľní čpavok (NH3), ten v SCR katalyzátore zreaguje s oxidmi dusíka (NO a NO2) a vytvorí vodu a čistý dusík. Len pre zaujímavosť, chemická reakcia sa dokáže aktivovať už pri teplotách výfukových spalín 170 ˚C. Tento systém redukuje NOx výrazne účinnejšie ako suchý LNT katalyzátor (zlikviduje viac ako 80 % NOx), motor sa preto nemusí báť poriadne zabrať a vytvoriť priamo vo valcoch veľký objem NOx. Odmenou je vyššia termodynamická účinnosť, nižšia reálna spotreba a aj pocitovo lepšia pružnosť.
Niektorí výrobcovia sa s umiestnením nalievacieho hrdla pre močovinu veľmi nepárali (na obr. Jaguar XE).
Kým sa nalievacie otvory pre AdBlue objavili pod poklopom k palivovej nádrži, najčastejšie mali svoje miesto vzadu pri rezerve (na obr. Peugeot 308 SW). Šlo o dočasné riešenia.
Spotreba AdBlue záleží od viacerých okolností, no s príchodom novej metodiky merania emisií (WLTP) a ich overovania v reálnej premávke (RDE) vidíme, že výrobcovia „otvorili kohútiky“ s AdBlue podstatne viac, než pri prvých systémoch a hovoria o spotrebe 1,5 – 2 l/1000 km (dovtedy do 1 l/1000 km). Navyše sme svedkami javu, že postupne v autách narastá aj objem nádrží na AdBlue, Renault Talisman, ktorý som testoval naposledy si ho zo sebou vozí až 17 l (výnimkou nie sú ani objemy vysoko nad 20 l).
Systémy vstrekovania AdBlue sa v detailoch líšia. Dnes je snahou konštruktérov vstrekovať močovinu čo najbližšie k motoru. Močovina má, rovnako ako nafta, aj spätné vedenie, ktorým sa vracia prebytok močoviny späť do nádržky.
Cena, vyhrievanie aj miesto
Z technického hľadiska si AdBlue vyžaduje ďalšie miesto v aute. Vedľa hlavných nádrží, či pod podlahami batožinových priestorov sa tak objavili ďalšie nádržky zaberajúce drahocenný priestor dovtedy používaný na palivové nádrže. Všimli ste si, ako dnes autám klesajú objemy palivových nádrží? Najmä pri starších konštrukciách ste navyše razom prišli o možnosť dojazdovej rezervy a AdBlue sa dopĺňalo priamo v kufri pod dvojitou podlahou (obliate čalúnenie kufra v lete navyše zapácha a zanecháva škvrny). Nové modely však dostali plniace hrdlá priamo pod kryt hrdla palivovej nádrže, takže dopĺňanie AdBlue je pohodlnejšie. Šikovnejšie sú umiestnené aj samotné nádrže na AdBlue. Tie však musia byť disponovať aj spomínaným vyhrievaním, čo opäť zvyšuje nároky na zástavbové miesto.
Čo ak AdBlue dôjde?
Močovina sa vám v aute nikdy nesmie minúť, pozor na to! Práve preto vás palubný systém začne včas upozorňovať na jej nedostatok (väčšinou cca 2400 km pred tým, než sa minie úplne). Ak výzvu ignorujete, na pár posledných stoviek kilometrov vám riadiaca jednotka dokonca obmedzí výkon motor (aby vás donútila k akcii). Ak AdBlue nedoplníte a počas jazdy sa vám minie, dôjdete do cieľa aj bez neho. Ďalšie naštartovanie však emisný systém motora už neumožní. Technicky by to možné samozrejme bolo, legislatívna požiadavka na ďalšie znemožnenie jazdy auta s nefunkčným emisným systémom je však silnejšia. Ak ste v najvyššej núdzi, systém viete na chvíľku oklamať aj doliatím čistej destilovanej vody, je to však len extrémne núdzové riešenie umožňujúce naštartovanie motora, ktorý po pár kilometroch spozná, čo ste urobili, zapíše chybu do riadiacej jednotky a donúti vás navštíviť servis.
Výzvu na doplnenie AdBlue neignorujte. Ak sa minie, nenaštartujete.
Vstrekovania AdBlue sa teda netreba báť, naopak, pre moderné naftové motory je skôr prospešný, pomáha im pracovať efektívnejšie a aj jeho spoľahlivosť, či potreba dopĺňania močoviny sú už na akceptovateľnej úrovni. Zároveň si však od vodiča vyžaduje určitú starostlivosť, je to však len malá obeť v porovnaní s jeho reálnym prínosom pre emisie, spotrebu aj samotný motor.
