Downsizing: növekvő teljesítmény és csökkenő étvágy mellett debütálnak az egyre kisebb lökettérfogatú motorok, legyen szó akár benzines, akár dízellel hajtott erőforrásokról. A fogyasztással összefüggő, ugyancsak kiváltképp fontos szempont a károsanyag-kibocsátás alacsony szinten tartása, amelyet természetesen a hatóság szabályoz, időről időre csökkentve a megengedett értékeket. Mindez legjobban a dízelmotorokat érinti, esetükben ugyanis a mérnökök legtalálékonyabb megoldásaira van szükség.

A személyautók – és persze a tehergépjárművek – számára az irányadást az Euro 5-ös (illetve az Euro V-ös) normák adják, ám 2016-tól már a jóval szigorúbb, még alacsonyabb értékeket megengedő Euro 6 (a haszongépjárműveknél Euro VI) lép életbe, jelentőségteljes lépések szükségessé téve a kibocsátott kipufogógáz kezelését illetően. Noha katalizátorokkal, a kipufogógáz szívócsőbe való visszavezetésével és számos egyéb módszerrel már napjainkra is nagyot zuhant a kipufogott káros anyagok mennyisége, azonban megalkotott irányvonalak még mélyebbre préselik a számokat, újabb és újabb megoldások kiötlésére késztetve a konstruktőröket.

Mára egyértelművé vált, hogy a számos gyártó palettáján már jelenleg is szereplő, Euro 6-nak megfelelő dízelüzemű erőforrások néhány kivételtől eltekintve nem jöhetnének létre az SCR-katalizátorok, valamint az AdBlue néven ismert kék folyadék nélkül. Az európai kibocsátási normák határozzák meg az Európai Unió államaiban eladott új autók károsanyag-kibocsátásának szintjét. A kibocsátási normákat az uniós irányelvek határozza meg, az idő előrehaladtával egyre szigorúbb határértékeket megállapítva. Jelenleg a nitrogén-oxidok (NO_x), szénhidrogének (HC), szén-monoxid (CO) és részecske (PM) határértékeit szabályozzák.

Az Euro 2 szint óta az uniós szabályozás különböző határértékeket állapít meg a dízel- és a benzinüzemű gépkocsikra: a dízelekre szigorúbb CO-határérték vonatkozik, viszont magasabb lehet a NO_x-kibocsátásuk. A benzinüzemű autókra az Euro 4-ig nem volt részecske (PM) határérték megállapítva, de az Euro 5 és Euro 6 szabványok már tartalmaznak mutatószámot a közvetlen befecskendezésű motorral felszerelt benzinüzemű modellekre is.

Egy újabb akadály megugrása a tisztább jövő felé?

A legsarkalatosabb pontot képviselő nitrogén-oxid és a kipufogógázban fellelhető részecskék a dízelmotorok esetében olyan megoldás kiötlésére sarkallták a szakembereket, amelyet korábban nem képzelhettünk volna el az autózás világában. A tehergépjárművek kipufogógáz-kezelő rendszerében alkalmazott folyadék az üzemanyaghoz hasonlóan egy, a dízelmotoros autó működéséhez sokszor nélkülözhetetlen résszé válik hamarosan. Az AdBlue lényegében nem más, mint egy készítmény az SCR (szelektív katalitikus redukció) rendszerrel ellátott gépjárművek részére. Elsősorban a haszongépjárművek és autóbuszok kipufogógázának egyik károsanyag-komponensét, a nitrogén-oxidok kibocsátásának csökkentését végzi, azonban ma már számos személyautó is rendelkezik hasonló rendszerrel – legalábbis kényszerűségből, hiszen másképp nem felelhetne meg az előirányzott értékeknek.

A dízelmotorok működésük közben a benzinmotorokhoz viszonyítva jóval nagyobb mennyiségű kormot juttatnak a levegőbe, továbbá a nitrogén-oxid kibocsátásuk is jelentős. Utóbbi mérséklésére többféle módszert alkalmaznak. Az egyik az EGR (Exhaust Gas Recirculation), azaz a kipufogógáz bizonyos hányadának a szívócsőbe történő visszavezetése, melynek során a kipufogógáz égéstérbe való visszavezetésével csökken az égés hőmérséklete. Mindez pedig kedvező hatású, ugyanis a nitrogén és az oxigén csak magas hőmérsékleten tud közös molekulát alkotni. Az alacsonyabb hőmérséklet azonban csökkenti a motor hatásfokát és növeli a kipufogógáz koromtartalmát.

A másik pedig a már több ízben is említésre SCR-katalizátor, amely működéséhez nélkülözhetetlen az AdBlue folyadék. Noha a kipufogógáz visszavezetését illetően már jelentős eredményeket értek el a gyártók, jelen cikkünk erre a technológiára nem tér ki, hiszen ezúttal a mobil emisszió csökkentésre kifejlesztett karbamid-oldatos károsanyag-kibocsátási eljárásra fókuszálunk. Az AdBlue folyadék megfelelő hőmérsékleti tartományban, bontatlan csomagolással legfeljebb egy évig tárolható, összetételét a DIN 70070 szabvány írja le, 32,5 % CO(NH₂)₂ és desztillált víz keveréke. Színtelen világos folyadék, enyhén ammónia illatú.

Ez az oldat kulcsfontosságúvá vált a kipufogógáz utókezelésében, a hozzá tartozó katalizátorral egyetemben.  Az AdBlue meglehetősen korrozív ötvözetlen szénacélra, galvanizált acélra, rézre és rézötvözetekre, alumíniumra és alumínium tartalmú ötvözetekre. Ennek eredményeképpen az elektromos csatlakozókra, csatlakozókba nem szabad kerülnie. A csatlakozóba került AdBlue vezetékkorróziót okoz, ráadásul sem vizes öblítéssel, sem levegővel való kifúvatással nem távolítható el maradéktalanul. A rézvezetéken a korrózió előrehaladási sebessége 60 cm óránként.

Az SCR technológia lényege, hogy AdBlue vagyis karbamid oldat kerül bepermetezésre a kipufogógázba, amelynek bizonyos elemei aztán egy speciális katalizátorban alakulnak át. A rendszernek viszonylag magas hőmérsékletre (min. 250 °C) van szüksége ahhoz, hogy hatékonyan működésbe lépjen és csökkentse a károsanyag-kibocsátást, ami igényli, hogy a hidegindítást követően a kipufogógáz és maga a katalizátor mihamarabb felmelegedjen. A már felhevült katalizátorban a hő hatására felszabadult ammónia reakcióba lép a kipufogógáz nitrogén-oxidjaival, és leegyszerűsítve a folyamatot nitrogénné, valamint vízzé alakítja át azokat.

Az erősen korrozív hatású, emiatt gondos tervezést igénylő urea (vagyis kardbamid) adalék -11 °C-on fagy meg, de tárolására a tartósan 30 fok feletti hőmérséklet sem javallott. Vagyis az AdBlue adalék többek között nem szereti a hideget, így hidegindításokkor az autó ’mesterségesen’ igyekszik felmelegíteni azt, s ilyenkor a váltó is jobban forgatja a motort, ami hangosabb működést és némileg magasabb fogyasztást eredményez.

A tisztább motor nem feltétlenül jelent alacsonyabb fogyasztást

Magából a rendszer működéséből a vezető szinte semmit sem vesz észre, ráadásul a személyautókban az AdBlue tartály olyan módon kerül kialakításra mind térfogatát mind feltölthetőségét illetően, hogy csak az időszakos szervizek alkalmával kelljen a folyadék pótlásáról gondoskodni. Amennyiben hamarabb elfogy az AdBlue, természetesen saját kezűleg is pótolható, hiszen ma már minden benzinkúton, többféle kiszerelésben árusítják. Teljes kifogyás esetén sem oly nagy a baj, hiszen a rendszer lehetővé teszi, hogy a következő benzinkútig elguruljon a kiürült tartályú autó, de arra ügyelni kell, hogy ha leállítjuk az autót, akkor az előírásoknak megfelelően AdBlue nélkül nem fog beindulni.

Emellett nem lehet szemet hunyi afelett, hogy a plusz tartály és tartalma súlyos kilogramokkal növeli járművünk tömegét, miközben újabb, esetenként kényes hibaponttal fokozza az egyébként is meglehetősen bonyolult autóink repertoárját. Ha pedig valami elromlik a rendszerben, nincs mese, leállítás után nem indulhat újra a motor. A meghibásodás démonait kikerülve a plusz tömeg és a melegítés nem várt áldozatot követel az elviekben tisztább motortól: nagyobb fogyasztást, vagyis több üzemanyag elégetését, melynek következménye a nagyobb károsanyag-kibocsátás. Igaz, az egységnyi elégetett gázolajból kevesebb szennyező anyag keletkezik, így azért összességében lefelé billenhet a mérleg nyelve.

Az aktuális 5-ös BMW-nél az összkerekes modellek kapnak AdBlue rendszert

Ezek miatt az AdBlue-t tökéletes megoldásnak semmiképpen nem nevezhetjük, de sok esetben ez egy olyan kompromisszum, amelyet a környezet oltárán meg kell hozni. Szerencsére egyre több erőforrás az adalék nélkül is képes az Euro 6-os norma teljesítésére, így van alternatíva, ám a bonyolultabb, nagyobb ellenállású hajtáslánccal rendelkező (vagyis például összkerékhajtású) modellek esetében még szükségesebb az AdBlue jelenléte, ráadásul a 2020-ban ismét szigorodó törvények még elterjedtebbé tehetik azt.