ما هي مشاكل ووظيفة علبة البيئة ، وكيف نحافظ عليها

قد لا يَعرف الكثيرين مدى أهمية محول الغازات الضارة «بالإنجليزية Catalytic Converter»، أو كما يعرفها أغلبنا بـ عُلبة البيئة، ولا يُدرك الكثيرون مدى ارتباطها في كثير من الأحيان بأداء السيارة.

ولهذا في هذا المقال سنقوم بعرض وتقديم كل ما يهمك معرفته عن المُحوّل الحَفّاز، سنعرف ما هي مكوناته، ووظيفة كل مُكّون، وما هي المشاكل الناتجة عن تلف هذا المُكوّن، وكيفية الحفاظ عليه.

مع إرتفاع أعداد السيارات بالملايين حول العالم، وكونها أصبحت واحدً من المصادر الأولى في إغراق العالم بالغازات الضارة، صدرت قوانين بيئية صارمة في عام 1975 للحفاظ على الهواء (ما يُعرف بقوانين الهواء النظيف)، والتي كانت هي البذرة الأولى لظهور محول الغازات الضارة أو دبة الرصاص أو دبة التلوث، كما يُطلق عليها في الخليج العربي، أو علبة البيئة هنا في مصر.

وظيفة علبة البيئة

علبة البيئة جهاز بالغ البساطة، وهو ما يعدو مفاجئ في الحقيقة خصوصاً مقارنة بأهمية الوظيفة التي تقوم بها، ولكن في البداية يجب أن نعلم ما هي نواتج حرق خليط الوقود بالمحركات، وعلاقة تلك النواتج بعلبة البيئة.

هناك بعض الغازات الغير ضارة، والناتجة من عملية حرق الوقود بالمحركات مثل بخار الماء، وغاز النيتروجين، وهي غازات متواجدة بالفعل في الهواء، ولكن المُحوّل الحفّاز مُصمم في الأساس لتقليل الغازات الضارة الناتجة من عملية الإحتراق داخل المحرك.

يأتي غاز أول أكسيد الكربون على رأس قائمة تلك الغازات الضارة، وهو غاز سام خطر لا رائحةً له ولا لون، ويُعتبر من الغازات المميتة حرفياً، ثم تأتي غازات الهيدروكربونات أو المركبات العضوية، وهي المُنتِج الضبابي المنبعث من عمليات الاحتراق الغير كاملة، وأخيراً غازات أكاسيد النيتروجين، أو كبريتيد النيتروجين المعروف عنها إنها المسبب الرئيسي للأمطار الحمضية.

وظيفة علبة البيئة ببساطة هي خفض نسب تلك الغازات الضارة إلى أقصى قدر ممكن، قبل ان تخرج من نظام العادم الخاص بسيارتك الى الغلاف الجوي، عن طريق تحفيز تلك الغازات لبعض المواد داخل علبة البيئة لتتفاعل معها منتجة غازات أقل ضررًا بكثير.

مكونات علبة البيئة

في البداية أريد أن أوضح معلومة صغيرة في الكيمياء، وهي أن المُحفز هو مادة تسبب أو تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي، دون أن تتأثر بعملية التفاعل، حيث تشارك المواد المُحفزة في التفاعلات، ولكنها لا تتفاعل مع ما يُحفزها، ولهذا تسمي علبة البيئة بالمحول الحفّاز.

تتكون علبة البيئة من مجموعة من الفلاتر المصنعة من السيراميك، والمُصممة غالباً على شكل خلايا النحل، لأنه الشكل الأفضل في تعريض أسطح الفلاتر للعادم، مع تقليل كمية مواد التحفيز المصنوع منها تلك الفلاتر، نظراً لأنها مواد نادرة وغالية الثمن جداً، مثل البلاتين، والراديوم، أو البلاديوم.

أغلب السيارات الحديثة تعتمد على علبة البيئة ذات النمط الثلاثي، فيما معناه وجود ثلاث مراحل مختلفة للتعامل مع الغازات الضارة المختلفة.

أول مرحلة هي مرحلة تقليل أكاسيد النيتروجين، حيث يقوم فلتر مغطى بمادتي البلاتين والروديوم بالتفاعل مع ذرات تلك الأكاسيد، مما يؤدي إلى تمزيق ذرة النيتروجين واخراجها من الترابط الكيميائي، وهو ما ينتج عنه في النهاية تحرير ذرات الأكسجين، ويصبح الناتج النهائي ذرات اكسجين وذرات نيتروجين مُنفصلة.

المرحلة الثانية هي مرحلة تقليل غاز أول أكسيد الكربون الغير محترقة، عبر مرورها بفلتر مغطى بمادتي البلاتين والبلاديوم، والاستفادة من ذرات الاكسجين المحررة من المرحلة الأولى لتلتصق بذرات الغازات الضارة وتقلل من ضررها بشكل كبير.

أما المرحلة الثالثة فتتم خارج المُحوّل الحفاّظ وهي ما تسمى مرحلة التحكم، وفي تلك المرحلة يراقب حساس الاكسجين «حساس الشكمان» الثاني، عملية تقليل الغازات الضارة لتقديم بياناته إلى كومبيوتر السيارة، لتعديل معدلات خلط الوقود مع الهواء إذا لزم الأمر.

مشاكل وأعراض تلف أو إنسداد علبة البيئة

1 -انخفاض أداء المحرك.

نظراً لوجود علبة البيئة بنظام عادم السيارة وارتباطها بشكل مباشر بمحرك السيارة، فإن أي انسداد أو تلف بالفلاتر الداخلية سيؤثر سلباً بالتأكيد على أداء وتسارع السيارة، وسيزداد معدل حرق الوقود بشكل بالغ، وذلك بسبب تقييد حركة سريان العادم، مما يؤدي إلى توليد ما يسمى بالضغط العكسي بشكل مبالغ فيه جداً.

2 -ظهور صوت قرقعة أسفل السيارة.

بالطبع مع تلف أو تكسير الفلاتر الداخلية، سيظهر صوت قرقعة نتيجة اصطدام القطع المفككة من الفلاتر بغلاف العلبة الحديدي، خصوصاً عند بداية التشغيل أو مع حِمل التسارع المُفاجئ، وستزداد تلك الضوضاء سوءً بمرور الوقت.

3 -ظهور رائحة كبريت واضحة في العادم.

  في حال عمل علبة البيئة بصورة صحيحة يتم تحويل كبريتيد النيتروجين إلى ثاني أكسيد الكبريت، وهو غاز عديم الرائحة، ونلاحظ دوماً انه في بداية التشغيل البارد، تظهر رائحة كبريت في العادم نتيجة عدم وصول درجة حرارة الفلاتر إلى الدرجة المثالية للعمل، ولكن بمجرد تسخين فلاتر المُحوّل الحفاّظ بالعادم تختفي هذه الرائحة، لذا إذا استمرت تلك الرائحة حتى بعد تسخين السيارة فهذا دليل على تلف الفلاتر.

4 -ظهور ضوء فحص المحرك.

طبعاً في أي سيارة تحترم نفسها عند تلف المُحوّل الحفّاز، سيظهر ضوء تحذير فحص المحرك بلوحة العدادات «Check Engine Light»، لذا قد يكون هذا الأمر غير مناسب للكثيرين، لعلك عزيزي القارئ منهم.

5 -ارتفاع درجة حرارة أجزاء الشكمان قبل علبة البيئة.

بالطبع أي انسداد لعلبة البيئة سيقوم بحجز غازات العادم الساخنة، والتي تقوم بدورها برفع درجة حرارة بعض مكونات نظام العادم الموجودة قبل المُحوّل الحفّاز بشكل كبير قد يصل إلى درجة الإحمرار، مثل مانيفولد أو مُجمع العادم «الفُرن»، أو مواسير التوصيل بنظام العادم.

كيفية الحفاظ على علبة البيئة.

في الحقيقة الحفاظ على علبة البيئة بسيط للغاية، ويندمج بشكل كبير في الحفاظ على أداء سيارتك بشكل أساسي، العدو الأول لأي محول حفّاز هو الاحتراق الغير فعّال، خصوصا الاحتراق الغني بالوقود الغير محترق، فهو يدمر فلاتر المُحوّل الحفّاز بشكل شبه مؤكد، ويجب أن تعلم أن سعرها ليس بالرخيص.

لذا حافظ دوماً على صيانة سيارتك بشكل دوري وفقاً لجداول صيانة السيارة، وتأكد من عمل نظام الاشعال (البوجيهات والمباين) دومًا بشكل سليم، ولا تتهاون في تغير أو مراقبة حساسات الشكمان كلما دعت الحاجة.