Emisyon Savaşlarında AdBlue ve SCR Sisteminin Etkisi

Merhaba değerli okuyucular, bugün sizlere hepimizi ilgilendiren belki de torunlarımızın yaşantısını bile etkileyebilecek kadar önemli değere sahip bir konudan bahsetmek istiyorum. Dünyamızda yaşanan bir küresel ısınma problemi mevcut ve gittikçe mevsim değişiklikleri, artan sıcaklıklar ile kendini göstermekte ve biz insanoğlu için alarm zilleri çalmakta. Elbette bu sorunu dünya kendi kendine yapmadı, insan elinin değdiği yerlerde maalesef doğaya yer kalmıyor ya da dolaylı olarak çevresel atıklar ile dünyamızı kirletiyoruz. Bugün ki konumuzda işte bu kirlenmenin sebeplerini bir nebze olsun önlemeye dayalı bir sistem üzerine. Evet bizler geçte olsa önlemler almaya başladık, ülkelerin dizel motorlara karşı aldığı savaş ortada ve bazı ülkelerin önümüzdeki yıllardan itibaren dizel araçların kullanımının yasaklanması gibi tedbirler almakta bir yandan da hibrit ve elektrikli araçlarda olan teknolojik gelişmeler ile insanların ilgisini ve güvenini kazanmayı başararak ilerideki yıllarda sektörün lideri olacağının sinyalini vermekte. Bizim de temennimiz bu şekilde olsa da benzinli ve dizel motorların bir sihirli değnek ile ortadan kalkacağı yok tabi ki evet gelişmiş ülkeler güzel yaptırımlar ve gelişmiş ekonomileri sayesinde bunun altından kalkabilir fakat dünyanın imkanları kısıtlı diğer yerlerinde bunun böyle hemen çözüme kavuşamayacağı aşikardır. Bugün ki konumda ise işte bu anlattığım emisyon konusu ve dizel motorlar hakkında bir çözüm bulabilmeyi sağlayan bir sistemin çalışma prensibini ve ne işe yaradığını anlatmak isteğimdir.

Otomotiv sektörünün gün geçtikçe gelişmesi ve tüketicilerine farklı opsiyonlar sunması elbette bu piyasadaki rekabeti arttırıyor ve daha teknolojik araçlar kullanmamızın yolunu açıyor. Bugün ki konumuz ne konfor ne de performans konuları ile alakalı, bugün irdeleyeceğimiz AdBlue sistemi nedir sorusu ile emisyon ve sera etkisinin dünyamıza verdiği zararın nasıl azaltılabileceği hakkında olacaktır. Özellikle dizel motorların karbon salınım oranlarının düşürülmesi için geliştirilen bu sistemler ile egzoz gazı içerisindeki Azot Oksit’in (NOx) %67 oranında azaltılmasını amaçlıyor ve kullanıcıların AdBlue çözeltisi ile tanışmasına imkan sunuyor. Çoğumuzun benzin istasyonlarında gördüğü mavi fontta yazan bu AdBlue sisteminin nasıl çalıştığını ve ne gibi emisyon avantajları sağladığını bu yazımda birlikte irdeleyeceğiz fakat bunun öncesinde Avrupa devletlerinin içten yanmalı araçlara bakış açısını ve EURO 6 standartları hakkında biraz bilgi vermek istiyorum.

2020 yılı sonu Türkiye otomobil satış rakamları TÜİK verilerine göre %52,4 yani 319 bin 489 adet ile benzinli araç satışı gerçekleşmiş iken %39,5 yani 240 bin 819 adet ile dizel araç satışı olmuştur. 2020 yılı sonu itibariyle 22 bin 272 hibrit ve 844 adet elektrik otomobil satışı ile elektrikli ve hibrit araçlar %3,8 seviyesinde satış rakamlarına ulaşmışlardır. Maalesef bu da emisyon savaşlarında geleceğin hakimi olacağından kuşku duymadığımız elektrikli otomobillerin günümüz için konuşursak etkisini hemen gösterememesi bizi içten yanmalı motorlarda nasıl düşük emisyon seviyelerine ulaşırız sorusunu irdelememize sebep olmaktadır. Almanya’da başlayan dizel yasaklarının ve 2030 yılında dizel araçlarının üretiminin kademeli olarak kaldıracağının açıklanması ile diğer devletlerde dizel motorların kullanımı konusunda önlemler almaktadır yapılan araştırmalar neticesinde dizel motorların, benzinli motorlara göre 10 kat daha fazla zararlı gaz salınımı yaptığı ve yanarken ortaya çıkardığı katı parçacıklar ile de çevreye etkileri yıpratıcı olmaktadır.

Avrupa birliğinde taşıtlar için egzoz gazı emisyon standartlarını belirleyen Euro 6’ya göre dizel motorlarda, benzinli motorlar kadar temiz hale getirilebilecek. Türkiye’nin de 1 Ocak 2015 itibariyle bu mevzuat kurallarına uyması ile CO2 salınım oranlarının düşürülmesi hedeflenmektedir. Dizel taşıtlar Euro 6 ile belirlenen bu standartları yakalamak için teknolojik yöntemler kullanarak egzoz emisyon oranlarını indirmeyi hedefliyorlar ve gelişmiş egzoz arıtma sistemlerine ihtiyaç duyuyorlar. 1.700 kilograma kadar olan araçlar için, düşük maliyetli bir NOx depolamalı katalitik konvertör yeterli oluyorken, ağır taşıtlarda ise sadece AdBlue özellikli bir SCR katalitik konvertör bunu yapabilmektedir. Adblue; otobüs, kamyon, midibüs, gemi ve binek araçlarda kullanılabilmektedir. Adblue sıvısı büyük araçlardan çıkan zararlı havayı daha temiz bir şekilde doğaya salma görevini yerine getirir. AdBlue adlı kokusuz üre çözeltisi ile nitrojen oksitleri zararsız su buharına ve nitrojene dönüştürüyor. Aslında pazarlama ismi olan AdBlue diye bildiğimiz DEF (Diesel Exhaust Fluid) dizel araçların egzoz gazlarının yarattığı zararlı maddeleri ve partikülleri azaltma veya zararı indirgeme maksadı ile ortaya çıkmış bir sıvıdır. Uluslararası ismi DEF olan AdBlue’nun Uluslararası Standardizasyon Teşkilatındaki kodu ise ISO 22241’dir. Bizimde bugün ki konumuz olan bu AdBlue sistemi ve SCR teknolojisini gelin yakından tanıyalım.

Dizel Motorlarda Emisyon Önleyici EGR ve SCR Teknolojileri Nedir ?

AdBlue sistemine geçmeden önce daha önceki zamanlarda kullanılan sistemlerden bahsetmek istiyorum aslında dizel motorların yüksek emisyon değerlerine sahip olmasında ki temel neden piston içi sıcaklık yüksekliği diyebiliriz silindir içi sıcaklığın 1500 C’yi aştığı durumlarda yüksek NOx emisyonlarını oluşturmaktadır. Motorda ki sıkıştırma oranı, püskürtme avansı, püskürtme sistemi ve yanma odası geometrisi ve motor devri gibi parametreler NOx oluşumunda etkili olmaktadır. Dizel motorların, benzinli motorlara göre daha yüksek emisyon salınım değerlerinin olmasının sebebi ise yüksek sıkıştırma oranı ile çalışmalarıdır eğer motorumuz yüksek sıkıştırma oranı ile çalışırsa silindir içerisindeki sıcaklık artmakta ve bu da NOx emisyon salınımını arttırmaktadır.

EGR (Exhaust Gas Recirculation) Sistemi Nedir? EGR sistemi Türkçesi ile Egzoz Gazlarının Resirkülasyonu anlamına gelmektedir. Elektronik kontrollü yakıt püskürtme, motor modifikasyonu, püskürtme avansının arttırılması, yakıt katkı maddelerinin kullanılması motor öncesi uygulanan NOx emisyonlarının azaltılması yöntemidir. Özellikle silindir içerisinde bulunan yanma sıcaklığının düşürülmesini hedefleyen bu EGR sistemini firmalar geçmişten bu yana yaygın olarak kullanmaktadır. EGR sisteminde silindir içerisinde bulunan yanmış gazlar egzoz çıkışından alınarak yeniden silindir içerisine gönderilir ve böylelikle karışım fakirleştirilerek NOx emisyonunun azalması için yanma sonu sıcaklığının düşürülmesi hedeflenmektedir. Fakat bu sistem ile birlikte birçok dezavantaj oluşmakta yakıt-hava karışımının fakirleştirilmesi ile araç performansı düşmekte ve NOx dışında ki farklı is gibi kirleticilerin miktarı artmaktadır ve EGR sistemi yakıt tüketiminnde %2 lik bir artış sağlayarak kullanımı otomotiv sektöründe gittikçe azalmaktadır.

SCR (Selective Catalytic Reduction) Sistemi Nedir? SCR sistemi Türkçe anlamı ile Seçici Katalitik İndirgeme anlamına gelmektedir. NOx emisyonlarının bu sistem ile indirgenmesi 1970’li yıllara dayansa da ticari olarak ağır hizmet taşıtlarında kullanılması 2005 yılında gerçekleşmiştir. Bir elektronik kontrol ünitesi ile yönetilen bu sistemlerde NOx emisyonu ve sıcaklık sensörlerinden gelen parametreler değerlendirilerek pompa aracılığıyla enjektör en uygun oranda indirgeyici egzoz gazı üzerine püskürtülmektedir ve NOx emisyonları azot ve suya dönüştürülmektedir. SCR sistemlerinde indirgeyici olarak amonyak(NH3) kullanılmaktadır. Yüksek egzoz gazı sıcaklıklarından dolayı yanmasını engellemek amacıyla amonyak piyasada AdBlue olarak adlandırılan sulu üre çözeltisinden elde edilmektedir. Sulu üre çözeltisinin %67 oranında saf su ve %33 oranında üre çözeltisinden oluşmaktadır. Amonyak dışında çeşitli aminler, alkoller, hidrokarbonlar, hidrojen gibi indirgeyiciler SCR sistemlerinde kullanılmaktadır. SCR sistemi Euro 4, Euro 5, Euro 6 standartlarında daha az yakıt tüketimi sağlar.

AdBlue Nedir ?

AdBlue azotlu ve su bazlı bir çözelti olup, egzoz gazında bulunan ve çevreye zararları bulunan NOx gazlarının salınım oranını düşürebilmek amacıyla motordan çıkan egzoz gazlarının üstüne püskürtülen sıvılardır. AdBlue yapısı itibariyle %33 oranında temizlenmiş üre ile %67 oranında deminarilize sudan oluşan hafif amonyak kokulu bir sıvıdır, plastik şişe ya da bidonlarla benzin istasyonlarında satışı olduğu gibi yakıt alır gibi pompadan dolum sistemi de mevcuttur. Seçici katalitik sistemlerine yani SCR sistemine sahip olan araçlarda kullanılan bu emisyon önleyici sıvı sayesinde dizel araçlarda emisyon oranı düşürülmektedir. SCR katalizörü AdBlue sıvısı ile birlikte çalışarak zararlı azot oksit gazlarının egzozdan çıkmasını ve atmosfere karışmasını önler. Asit yağmurlarına ve doğal floranın bozulmasına neden olan azot oksit gazı salımının minimuma indirmeyi sağlayan Adblue sıvısı, emisyon değerlerini yüksek oranda düşürür. Çözelti, sanılanın aksine bir yakıt değildir, araç performansını yükseltmez iken asıl amacı ise azot oksit emisyonunu düşürmek, atmosfere salınan zararlı gaz miktarını azaltmak ve hava kalitesini korumak için oldukça etkili, toksik olmayan en etkili çözümlerden biridir.

AdBlue kullanımı NOx emisyon salınımını indirgemesi açısından kullanılan en etkili yöntemlerden biridir geleceğin dizel araçlarında kullanılması planlanarak önemli bir görevi üstlenmiştir. Günümüzde üretilen Volvo, Man, Mercedes gibi markaların ağır ve ticari araçlarında SCR sistemi ve AdBlue kullanımı ile Euro 6 standartlarını yakalamak mümkündür. Avrupa devletlerinde ve ülkemizde bu sistemleri kullanmak zorunludur.

SCR sistemlerinde AdBlue için yakıt tankından ayrı olarak, AdBlue tankı da bulunur. Bahsettiğimiz SCR sistemi, kamyon, tır, kepçe gibi dizel motorlu araçlar dışında pek kullanılmazdı, özellikle binek araçlarda SCR sisteminin maliyetli olması, AdBlue tankı için gerekli alanın fazla olmasından dolayı binek dizel motorlu araçlarda tercih edilmemekteydi fakat son yıllarda gelen yasal zorunluluklar ile birlikte bu sistemlerin kullanılması zorunlu olmuştur bu sistemleri kullanan markalarda bu sistemlerin isimleri farklılık göstererek, Peugeot ve Citroen markaları için BlueHDi, Volkswagen için Bluemotion, Mercedes için BlueTech ve BMW için Blue Performance gibi adlandırmalar örnek olarak verilebilir, ayrıca binek araçlarda yüksek motor gücüne ihtiyaç duyulmadığından düşük egzoz sıcaklığına sahip olmaları ve daha düşük seviyelerde NOx salınımı yapmamaları binek araçlarda bu sistemin çok fazla kullanılmamasının bir diğer nedenlerinden biriydi.

AdBlue Enjektörü Nasıl Çalışır ?

AdBlue sıvısını egzoz borusuna yaklaşık 5 barlık bir basınçla püskürten bu sistemler püskürtme miktarını motor ECU’sü tarafından hesaplanarak SCR ECU’süne iletmesiyle parametrelere göre püskürtme yapar. Enjektörü SCR ECU’sünün kumanda ettiği bu sistemlerde AdBlue enjektörü, ECU tarafından PWM(Pulse Width Modulation) sinyalleri vasıtasıyla çalıştırılır. ECU sinyallerine göre uygun dozajda sıvıyı egzoz gazlarının üzerine püskürten bu sistemler aynı zamanda püskürtmeyi egzoz gazının akış yönüne paralel ve aynı eksende püskürtme sağlanarak karıştırıcının da katkısı ile iyi bir karışım sağlanmaktadır. Adblue enjektörü, benzin enjektörüne benzer bir yapıdadır ve basınçlı sıvı hazır halde enjektörün içinde bulunmaktadır. Enjektörde bulunan bir yay vasıtasıyla itilerek kapalı tutulan enjektör iğnesi, akışı engellerken bakır bir tel sargılardan oluşan manyetik bir bobin ise enerjiyi depoladığında mıknatıs etkisi gösterir ve enjektör iğnesini geri çekerek deliklerin açılmasını sağlar ve sıvı püskürtülür. İşlem bittikten sonra Elektronik Kontrol Ünitesi(ECU) akımı kestiğinde yay kuvvetiyle iğne ileri hareket ederek delikleri kapatır ve sıvı enjeksiyonu durur.

AdBlue Sıvısı Yakıt Tasarrufu Sağlar mı ? En çok merak edilen konulardan biri olan yakıt tasarrufuna olan etkisini ise şöyle açıklamak mümkündür. Bu sıvı aslında bir yanmaya yardımcı ya da performans arttırıcı bir yakıt ya da sıvı değildir fakat SCR sistemi sayesinde dizel motorlar yüksek yanma sonu sıcaklıklarında çalıştırılabilmektedirler bunun sonucunda ise motor performansı ve yakıt tüketiminde iyileşmeler sağlanabilmektedir. SCR sisteminin kullanılması ile %5 gibi bir yakıt tasarrufu söz konusu olmaktadır. AdBlue sıvısının ise bu sistemlerdeki asıl kullanılma amacı tabi ki emisyon değerlerini düşürmek üzere kurulu bir düşüncedir.

AdBlue Sıvısını Nereden Temin Edebilirim? AdBlue ikaz lambasını gördünüz ve AdBlue deponuzu yenilemek isterseniz internet üzerinden ya da benzin istasyonlarından AdBlue’yu plastik şişelerde temin edebilirsiniz ayrıca çok yaygın olmasa da bazı benzinliklerde AdBlue istasyonu bulabilir ve buradan pompa ile dolum yapabilirsiniz.

AdBlue Sıvısı Ne Kadar Sürede Yenileniyor ? AdBlue sıvısı periyodik olarak yenilenmesi gereken bir sıvıdır, aslında çok dikkat edilmesi gereken bir noktadır çünkü eğer AdBlue sıvınız öyle ya da böyle biterse aracınızın motoru çalışmaz fakat gösterge panelinizde bu sıvının bitmesine 2.500 km’lik rezerviniz kaldığı andan itibaren çeşitli uyarıcı göstergeler ile bunu size gösterecektir. Markaya göre değişebilen bir diğer soru ise bir depo AdBlue bizi ne kadar götürür, bu sorunun cevabı ise markaya göre farklılık göstermesi ile birlikte ortalama 5.000km ile 10.000 km arasında değişkenlik gösterir.

AdBlue Sıvısının Maliyeti Ne Kadar ? Volkwagen Passat modelinin dizel motora sahip olanlarında 13 litrelik bir AdBlue dolum tankı bulunmakta ve bu dolu tank sizi 5.000 km-10.000 km arasında götürmektedir. Çeşitli alışveriş sitelerinde farklılık olabilir tabi ki ama 25.04.2021 tarihli fiyat araştırmamda 20 litre Brio marka AdBlue’nun 99 TL olduğunu görmekteyim.

AdBlue Sıvısı Donar mı ? Evet AdBlue sıvısı -11 dereceden daha düşük sıcaklıklarda donmaktadır. Normal sıcaklık düzeylerine geldiğinde ise tekrar kullanılabilir duruma gelmektedir. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için büyük taşıtlarda ısıtıcılı AdBlue tankları kullanılarak bu sorunun ortadan kaldırılması hedeflenmektedir.

AdBlue Kullanımının Avantajları Nelerdir ?

• Dizel motorlu araçlarda NOx emisyonu gazlarını büyük ölçüde azaltarak hava kirliliğini önlemede bizlere yardımcı olur.
• AdBlue sıvısı yanıcı değildir ve kullanımında bir tehlike oluşmaz.
• -11 derece de donmasına rağmen sıvı halde ki sıcaklığına döndüğünde tekrar kullanılabilir duruma gelmesi.
• Katı atık miktarının emisyonlarda azaltılmasını sağlar.

AdBlue Kullanımının Dezavantajları Nelerdir ?

• Ekstra bir AdBlue tankının olması araçta fazla yer kaplamasına sebep olur.
• AdBlue sıvısının bitmesi sonrası motorun çalışmama durumuna gelmesi ve çekici çağırma durumunun yaşanmasının maliyetleri.
• Tanktaki AdBlue sıvısının boşalması durumu ile SCR sistemindeki katalizörün zarar görmesine neden olur.
• -11 derece de donmasının düşük sıcaklıklarda kullanılmasının önüne geçmesi.

Evet değerli okuyucular yukarıda görmüş olduğunuz ve benimde bunu bilerek sona koymak istediğim görsel ile dünyamıza ne kadar zarar verdiğimizi belki biraz olsun anlayabiliriz. Bugün sizler ile dünyamızı tehdit eden bir konu olan küresel ısınma ve sera etkisine karşı yararlı olduğunu düşündüğüm bir konuyu ele aldım. Umarım bir bilinç oluşturabilmişim ve sizlere güzel bilgiler sunabilmişimdir. AdBlue sistemini bazı uluslararası yolcu ve lojistik şirketlerinin kilometre başına maliyet olarak görmelerinden dolayı Euro 6 standartlarının kalkmasını istediğini üzülerek sizlere söylemek istiyorum benimde bu yazımın sonunda yapacağım tek temenni ise umarım böyle sistemlerin kullanımı Avrupa kıtasında sınırlı kalmayıp tüm dünya ülkelerinde kullanımının zorunlu hale gelmesidir. Bu dünya hepimizin ve yaşam alanımızı korumamız gerekir evet Marsa yolculuk çalışmaları çok güzel olsa da önce dünyamızı kurtarmak inanın orada koloni kurmaktan çok daha kolaydır. Gelecek nesillere daha temiz ve güzel bir dünya bırakmak ümidiyle.

Geleceği tahmin etmenin en iyi yolu, onu şimdiden inşa etmeye başlamaktır.

-Abraham LİNCOLN

Sağlıcakla..