SCR w samochodzie – co to jest i jak działa w dieslu?

Współczesne diesle mają (dość) rozbudowane układy oczyszczania spalin, a jednym z najważniejszych elementów całej układanki jest katalizator SCR. W skrócie: system ogranicza emisję tlenków azotu (NOx), a wykorzystuje do tego dotrysk wodnego roztworu mocznika (AdBlue). Sprawdzamy jak działa SCR w samochodzie, z czego składa się cały ten układ i dlaczego awaria może oznaczać nawet duży wydatek.

Katalizator SCR odpowiada za redukcję tlenków azotu w spalinach. Ma go na pokładzie większość nowoczesnych diesli, ale... nie wszystkie.
Reakcja chemiczna zachodzi dzięki obecności wodnego roztworu mocznika (AdBlue).
Układ selektywnej redukcji katalitycznej bywa kapryśny, a spektrum usterek jest dość szerokie.

Silniki wysokoprężne od zawsze miały pewien problem z emisją tlenków azotu (NOx). Dopóki jednak normy emisji były łagodne, mało kto się tym martwił – problem z NOx-ami trapił głównie ekologów. Ale kiedy normy w końcu zaczęły się (mocno) zaostrzać, trzeba było coś z tym fantem zrobić. No i zrobiono. Dla wielu osób był to też początek końca udanych diesli w autach osobowych. Ale to już historia na osobny materiał.

W każdym razie – tak na scenę wjeżdża układ SCR. Czyli ta słynna selektywna redukcja katalityczna (SCR). Mamy tu m.in. katalizator (katalizatory) SCR i układ podający do układu wydechowego wodny roztwór mocznika. Oraz masę skomplikowanego (i nie zawsze bezawaryjnego) osprzętu. Z tym że SCR nie zastępuje filtra sadzy DPF-a ani EGR-u – każdy z tych elementów odpowiada za ograniczenie innego rodzaju zanieczyszczeń.

SCR – co to jest i jak działa?

SCR to skrót od Selective Catalytic Reduction. W skrócie – ten układ to element systemu oczyszczania spalin, którego głównym zadaniem jest ograniczenie emisji tlenków azotu. Tylko tyle i aż tyle.

W tym miejscu musimy też przypomnieć, że w przypadku diesli Euro 6 dopuszczalny poziom emisji NOx wynosi zaledwie 80 mg/km. Mało? Owszem, dość mało, szczególnie jeśli zestawimy to z normami Euro 4 czy nawet – Euro 5.

Ale tu ważna uwaga – otóż trafiają się na rynku auta z Euro 6 (a nawet – z Euro 6d TEMP), które SCR-a nie dostały. Niestety, nie ma ich wiele (np. Fordy z 2.0 TDCi DW10C i DW10F, Hondy z 1.6 i-DTEC). Natomiast przypadku norm wyższych niż Euro 6d TEMP można już niemal w ciemno założyć, że SCR na pokładzie jednak będzie. Pamiętaj: działa to też w drugą stronę, bo trafiają się i modele spełniające Euro 5, które SCR już mają.

SCR AdBlue diesel — Na rysunku – już kolejna generacja układu SCR, w którym mamy dwa katalizatory SCR (jeden zintegrowany z DPF).

Sama zasada działania systemu SCR jest dość prosta. W skrócie – do rozgrzanego strumienia spalin trafia precyzyjnie odmierzona dawka wodnego roztworu mocznika (popularna nazwa handlowa – AdBlue; patrz też niżej). Pod wpływem temperatury i zachodzących w układzie reakcji z roztworu mocznika powstaje amoniak (NH3). Następnie amoniak – już w katalizatorze SCR – reaguje z tlenkami azotu, a w efekcie powstają przede wszystkim azot i woda.

Katalizator SCR więc działa zupełnie inaczej niż DPF, który zatrzymuje cząstki sadzy i okresowo je „wypala”, a następnie – przekształca w popiół. Wspominamy o tym dlatego, że wyszukiwane przez niektórych określenie „zapchany katalizator SCR” jest po zwyczajnie mylące. Bo owszem, w układzie SCR mogą powstawać osady i kryształki mocznika, a sam katalizator może z czasem stracić skuteczność, ale nie ma to nic wspólnego z zatkanym sadzą (lub popiołami) DPF-em. Ale… bez obaw – układ SCR ma też swoje problemy, a o nich piszemy poniżej.

Budowa układu SCR – kluczowe elementy

Katalizator SCR to tylko jeden z elementów układanki. Potrzebne są również: zbiornik na AdBlue, moduł pompy, przewody, grzałki, wtryskiwacz (wtryskiwacze) oraz centralka sterująca. W układzie pracują też czujniki (sondy NOx), które pozwalają sterownikowi kontrolować skuteczność redukcji emisji. Więc potencjał do awarii zdecydowanie jest.

Wtryskiwacz podaje czynnik do układu wydechowego przed katalizatorem SCR. Tu jednak uwaga, bo w zależności od konstrukcji samochodu katalizator może znajdować się za DPF-em albo być częścią bardziej rozbudowanego modułu oczyszczania spalin (DPF + SCR). Ciekawostka: w nowszych dieslach spotkasz również układy z dwoma katalizatorami SCR (np. 2.0 TDI EA288 Evo).

Musicie też pamiętać o tym, że duże znaczenie dla prawidłowego działania układu ma temperatura. Wystarczy, że chwyci pierwszy mocniejszy przymrozek i w wyszukiwarkach od razu trenuje hasło „AdBlue zimą”. Przypadek? Nic z tych rzeczy.

Otóż płyn AdBlue zamarza w temperaturze około -11°C. Jasne, nie oznacza to, że samochód z SCR przestaje działać zimą – układ ma grzałki, które rozmrażają płyn. Dodatkowo, po wyłączeniu silnika w wielu nowszych konstrukcjach AdBlue jest wycofywane z przewodów i dozownika. Sam zbiornik jest przygotowany na rozszerzanie się zamarzającego roztworu.

Tu jednak ważne zastrzeżenie – nie w każdym aucie z SCR mamy takie fajerwerki. Zwłaszcza w pierwszych latach produkcji osobówki z SCR-em często miały problemy z zamarznuiętym płynem, zatkanymi filtrami etc.

W jakich samochodach jest wykorzystywany układ SCR?

Technologia SCR najpierw zadomowiła się w pojazdach ciężarowych (tam stosuje się ją już od przeszło 20 lat!), a później zaczęła trafiać do samochodów osobowych. W osobówkach pojawiła się na większą skalę wraz z zaostrzaniem norm emisji – szczególnie w okresie wprowadzania Euro 6. Choć SCR mogą mieć na pokładzie i wybrane wersje z Euro 5.

Powtórzmy jednak również i to wyraźnie – nie każdy diesel Euro 6 ma SCR. Producenci stosowali też różne metody ograniczania emisji NOx – np. katalizatory zasobnikowe NOx. Jeśli więc zależy ci na dieslu bez SCR, ale mogącym wjechać (chwilowo) do każdej strefy czystego transportu, to takie auto bez problemu też znajdziesz.

System SCR a AdBlue – jak są ze sobą powiązane?

SCR i AdBlue nie oznaczają tego samego. Przyjmijmy, że SCR to cały system redukcji tlenków azotu, natomiast AdBlue to czynnik wykorzystywany w tym procesie.

No właśnie – nazwa. Pamiętajcie też o tym, że AdBlue to jedynie nazwa handlowa konkretnego produktu. Technicznie jest to płyn AUS 32, czyli 32,5-procentowy wodny roztwór mocznika spełniający wymagania normy ISO 22241. W sprzedaży spotkacie też jednak produkty pod innymi nazwami, np. DEF (Diesel Exhaust Fluid), choć pod względem składu i przeznaczenia to ten sam rodzaj płynu. Ogólnie sytuacja jest trochę taka, jak z nazwą „Adidasy” – wiele osób zbiorczo określa w ten sposób sportowe buty.

No i jeszcze jedno: otóż płyn AdBlue nie trafia do silnika, ani nie jest dodatkiem do oleju napędowego. Płyn znajduje się w osobnym zbiorniku i jest dozowany do układu wydechowego.

Poziom AdBlue w zbiorniku kontroluje elektronika. Gdy płynu zaczyna brakować, kierowca dostaje odpowiednio wcześnie komunikat. Jeśli komunikat zignorujesz komunikat, to po określonym dystansie elektronika uniemożliwi rozruch silnika. Tankowanie AdBlue w większości nowszych diesli jest proste – wlew zazwyczaj znajduje się pod klapką, obok wlewu paliwa. Dawniej stosowano też inne rozwiązania, zdecydowanie mniej wygodne. Czyli np. pod podłogą bagażnika.

Ile AdBlue zużywa diesel? Orientacyjnie – przy normalnej eksploatacji – przyjmijmy ok. 0,7-2 l na 1000 km, choć w niektórych modelach może być niższe, a podczas szybkiej jazdy z dużym obciążeniem – wyraźnie wyższe. Ciężarówki? Tu wyniki na poziomie… 20 l/1000 km nikogo nie dziwią.

Najczęstsze awarie układu SCR

Problemy częściej dotyczą osprzętu niż samego katalizatora. Awarii może ulec np. pompa podająca płyn, podgrzewacz, wtryskiwacz, czujnik NOx albo elektronika sterująca. Zdarza się również krystalizacja płynu i powstawanie osadów w okolicy dozownika lub przewodów. Uwaga: wielokrotne zamarzanie i rozmrażanie płynu, zanieczyszczenia w układzie i niesprawne ogrzewanie mogą już prowadzić do problemów z dozowaniem czynnika.

No właśnie – w przeciwieństwie np. do oleju napędowego, którego właściwości po zamarznięciu/zżelowaniu można przywrócić po podgrzaniu, krystalizacja AdBlue nie zawsze jest w pełni odwracalna. Część kryształów mocznika może pozostać na wewnętrznych elementach zbiornika, przewodach, pompie lub wtryskiwaczu, a z czasem osad potrafi utworzyć w układzie nawet grubsze, twarde warstwy.

Pamiętaj – jeśli system wykryje jakąś niesprawność w układzie, to może nawet dojść do tego, że elektronika na jakimś etapie uniemożliwi rozruch silnika. Analogicznie jak w sytuacji, gdy skończy się dodatek DEF w zbiorniku.

Ile kosztuje naprawa lub regeneracja SCR?

Prosta diagnostyka lub udrożnienie poszczególnych elementów instalacji to zazwyczaj wydatek rzędu maksymalnie kilkuset złotych. Natomiast już np. regeneracja pompy może kosztować nawet 1000-3000 zł, a naprawa lub regeneracja zbiornika, zależnie od konstrukcji i zakresu prac – jeszcze więcej.

Najdrożej bywa natomiast wtedy, gdy producent postanowił zintegrować pompę, podgrzewacz, czujniki i elektronikę w jeden moduł. W takim przypadku awaria jednego elementu może oznaczać konieczność wymiany całego zespołu.

Czy można wyłączyć SCR? Konsekwencje prawne

W teorii da się zmodyfikować oprogramowanie sterownika tak, aby „zneutralizować” działanie SCR/AdBlue. Nie oznacza to jednak, że auto po takim zabiegu wciąż będzie zgodne z homologacją. Mówiąc wprost – nie będzie.

Natomiast w praktyce rzadko zdarza się tak, że auto ze „zneutralizowanym” SCR-em nie przechodzi badania technicznego. Wykrycie takiej modyfikacji wymaga nieco zachodu, zwłaszcza w sytuacji, gdy poszczególne elementy układu zostają na swoim miejscu, a ingerencja dotyczy jedynie elektroniki. A tak w 99 proc. przypadków jest w autach, w których układ SCR zostanie odłączony.

Najczęściej zadawane pytania

Czy SCR to to samo co AdBlue?

Nie. SCR jest całym układem redukcji NOx, a AdBlue to czynnik, który jest w nim dozowany.

Czy każdy diesel ma SCR?

Nie. SCR jest bardzo popularny w nowszych dieslach, ale nie każdy silnik wysokoprężny spełniający Euro 6 korzysta z tej technologii.

Czy katalizator SCR może się zapchać?

Nie w taki sposób jak DPF. W układzie mogą jednak powstawać osady i kryształki mocznika, a katalizator może z czasem stracić skuteczność.

Czy AdBlue wpływa na pracę silnika?

Nie bezpośrednio. Płyn jest podawany do układu wydechowego, a nie do silnika. Jego zadaniem jest redukcja NOx w katalizatorze SCR. Usterka lub brak płynu w układzie zazwyczaj oznaczają natomiast brak możliwości uruchomienia silnika.

Co się stanie, gdy zabraknie AdBlue?

Samochód zwykle odpowiednio wcześnie ostrzega kierowcę. Po całkowitym wyczerpaniu płynu elektronika może ograniczyć działanie układu, a po wyłączeniu silnika zablokować możliwość ponownego uruchomienia do czasu uzupełnienia czynnika.

Piotr Wróbel

Rocznik 1983, w branży motoryzacyjnej od 2008 r. Przez większość czasu związany z tygodnikiem „Auto Świat”, specjalizuje się w tematyce aut używanych, czasem pisze też o technice. I sprawdza, dlaczego tyle rzeczy aż tak mocno się psuje. Miłośnik starych BMW i Saabów, ale nie pogardzi też jakimś fajnym hot-hatchem. Najlepiej takim z Francji.

Udostepnij:

Otomoto.pl News to najnowsze informacje i aktualności motoryzacyjne oraz baza wiedzy na temat modeli, marek i danych technicznych. Chcesz być na bieżąco? Obserwuj nas w Google News.

Obserwuj nas na Google News Dodaj do źródeł Google