المحفز: ما هو؟

تحتاج أي سيارة احتراق إلى رفض الجزيئات المنبعثة من المحرك. يتم إطلاق هذه الجسيمات في الطبيعة من خلال نظام العادم. هذه الجسيمات المرفوضة ضارة بالبيئة والصحة. هذه هي الطريقة التي كانت لدينا فكرة إنشاء محفز ، يسمى أيضًا المحول الحفاز (لا يجب الخلط بينه وبين العادم) ، والذي يعمل على تقليل الانبعاثات الملوثة بشكل كبير.

ظهرت النماذج الأولية للمحولات الحفازة في فرنسا في نهاية القرن التاسع عشر. من الواضح أنها ستتطور بمرور الوقت ، لكن الوظيفة الأساسية تظل كما هي. إذا تم أخذ الاهتمام بها في الاعتبار بعد ذلك بكثير ، فقد شهدنا طفرة في السبعينيات وأصبحت إلزامية لأول مرة في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1975 ، بينما لم تكن في أوروبا حتى عام 1988 مع ظهور معايير جديدة لمكافحة التلوث بدءًا من معيار Euro0 المخصص فقط لمركبات البضائع الثقيلة ووسائل النقل العام.

لم يكن حتى عام 1992 أن تم إصدار المعايير الأولى المخصصة للمركبات الخفيفة وفقًا لمعيار Euro1 المخصص لمحركات الديزل ، فقد تم جعل التشريعات الأوروبية أكثر شدة كل 5 سنوات أو نحو ذلك مع معايير جديدة أكثر صرامة. تختلف المعايير بين أنواع المحركات المختلفة. معيار Euro 2 ، الذي دخل حيز التنفيذ في عام 1996 لمحركات الحقن غير المباشر التي طورتها بشكل أساسي الشركة المصنعة للمحركات Mitsubishi (حتى لو كان الاختراع يعود إلى عشرينيات القرن الماضي وكان اختراع الفرنسي جورج ريجمبو) ، في هذه الفترة نحن رؤية اختفاء البنزين المحتوي على الرصاص لصالح البنزين الخالي من الرصاص. لم تكن هناك لوائح لمحركات البنزين قبل وصول معيار Euro 3. وحتى اليوم وصلنا للمركبات الخفيفة في أوروبا بمعيار Euro6d منذ عام 2020 وفي الولايات المتحدة الأمريكية ، سيتمكن المصنعون من التنفس ، لأن المعايير ستتم مراجعة الحد من تلوث السيارات التي كان من المقرر أن تدخل حيز التنفيذ في عام 2022 وجعلها أكثر مرونة ، الملقب بـ "CAFE" (متوسط ​​اقتصاد الوقود للشركات) ، وقد حددت معايير الفترة 2022-2025 من قبل الإدارة الديمقراطية السابقة لباراك أوباما قريبًا قبل وصول الجمهوري دونالد ترامب إلى البيت الأبيض. لقد نصوا على زيادات تدريجية في نطاق المركبات للوصول إلى هدف يبلغ 54.5 ميلًا لكل جالون من البنزين (4.32 لترًا لكل مائة كيلومتر) بحلول عام 2025. وفي باقي أنحاء العالم ، توجد أيضًا معايير أخرى. تتعلق بكل بلد ، البلدان الأقل تنظيمًا باستخدام المعايير الأكثر استخدامًا أو عدم وجود معايير في هذا المجال.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن معايير مكافحة التلوث هي قضية أساسية في كل من السياسة للدول والمصطلحات الاستراتيجية لمصنعي السيارات. نشهد أحيانًا حروبًا حقيقية وعمليات خداع مثل فضيحة "ديزلجيت" التي تجرم فولكس فاجن.

لكن كيف يعمل المحفز؟

محفز العادم هو أحد مكونات نظام العادم الذي يتكون من غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ ولب سيراميك (يُعرف أيضًا باسم قرص العسل) مشرب بالمعادن الثمينة مثل البلاتين أو الروديوم.

في قطاع السيارات ، تعمل العوادم التحفيزية على أكسدة بعض المخلفات السامة الناتجة عن تفاعل احتراق خليط الهواء والبنزين. يكفي لتقليل إطلاق هذه الغازات الضارة - مثل أول أكسيد الكربون (CO) - في الغلاف الجوي.

بالنسبة لمحرك الديزل ، يحول محفز العادم أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات إلى ثاني أكسيد الكربون والماء (يتم توصيله أكثر وأكثر بمرشح جسيمات DPF). من ناحية أخرى ، بالنسبة لمحرك البنزين ، يقوم المحفز ببساطة بتحويل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين إلى مادة غير ملوثة. يكون المحول الحفاز فعالاً في درجات الحرارة العالية ، ولهذا يتم وضعه بالقرب من المحرك لتسخينه بسرعة والوصول إلى درجة حرارة تشغيل جيدة. يجب تغيير المحفز كل 100،000 إلى 120،000 كيلومتر أو نحو ذلك خشية أن ينتهي الأمر بمكون معيب لم يعد يفي بالمعايير المعمول بها. في الواقع ، يمكن للمركبة التي تحتوي على محفز عادم في حالة سيئة أن تؤثر سلبًا على جودة الهواء بسبب ارتفاع مستوى التلوث بشكل مفرط. إذا كان هناك عطل ، فسترى دخانًا غريبًا يخرج من العادم أو ضوضاء معدنية قادمة من نظام العادم هي العلامات الأولى لفشل المحفز. المخاطر التي ينطوي عليها الأمر: يؤدي خط العادم المعيب إلى زيادة فقدان قوة المحرك وزيادة حجم الضوضاء بالإضافة إلى زيادة استهلاك الوقود.

وهكذا جعلت الأواني المحفزة من الممكن تقليل انبعاثات 3 ملوثات: أول أكسيد الكربون (CO ، سام) ، أكاسيد النيتروجين (سلائف الأوزون) وكذلك الهيدروكربونات غير المحترقة (الملوثات وأحيانًا مسببة للطفرات ومسببة للسرطان) ، والرصاص بشكل غير مباشر (عن طريق الترويج) الوقود الخالي من الرصاص).

ومع ذلك ، على الرغم من النتائج المرضية المتزايدة للمحركات الجديدة المرتبطة بالمحفزات ، فإن المستقبل سوف يفسح المجال لتكنولوجيا أخرى أقل تلويثًا ، وهي السيارة الكهربائية.