المحول الحفاز


المحول الحفاز هو جهاز للتحكم في انبعاثات العادم ، حيث يحول الغازات السامة والملوثات الموجودة في غازات عادم محركات الاحتراق الداخلي إلى ملوثات أقل سمية عن طريق تحفيز تفاعل الأكسدة والاختزال . تُستخدم المحولات الحفازة عادةً مع محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالبنزين أو الديزل ، بما في ذلك محركات الاحتراق الهزيل ، وأحيانًا في سخانات ومواقد الكيروسين .
كان أول استخدام واسع النطاق للمحولات الحفزية في سوق السيارات الأمريكية. امتثالاً للوائح وكالة حماية البيئة الأمريكية الأكثر صرامة بشأن انبعاثات العادم، زُودت معظم المركبات التي تعمل بالبنزين، بدءًا من طراز عام 1975، بمحولات حفزية. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] تعمل هذه المحولات الحفزية "ثنائية الاتجاه" على دمج الأكسجين مع أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات غير المحترقة (HC) لإنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO2 ) والماء (H2O ) .
بدأت شركة فولفو بتسويق المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاه، التي تعمل أيضًا على تقليل أكاسيد النيتروجين ( NOx ) ، لأول مرة في سيارات 240 موديل 1977 المصممة وفقًا لمواصفات كاليفورنيا . [ 4 ] عندما بدأت لوائح التحكم في الانبعاثات الفيدرالية الأمريكية تشترط تحكمًا دقيقًا في أكاسيد النيتروجين (NOx ) لطراز عام 1981، امتثلت معظم شركات صناعة السيارات للمعايير الأكثر صرامة باستخدام المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاه وأنظمة التحكم في المحرك المرتبطة بها. [ 5 ] لا تزال المحولات الحفزية ثنائية الاتجاه، التي تعمل فقط على الأكسدة، تُستخدم في محركات الاحتراق الهزيل لأكسدة الجسيمات الدقيقة وانبعاثات الهيدروكربونات (بما في ذلك محركات الديزل، التي تستخدم عادةً الاحتراق الهزيل)، حيث تتطلب المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاه احتراقًا غنيًا بالوقود أو احتراقًا متكافئًا لتقليل أكاسيد النيتروجين (NOx ) بنجاح .
على الرغم من أن المحولات الحفزية تُستخدم في الغالب في أنظمة عادم السيارات، إلا أنها تُستخدم أيضًا في المولدات الكهربائية ، والرافعات الشوكية ، ومعدات التعدين، والشاحنات ، والحافلات ، والقاطرات ، والدراجات النارية ، والسفن. ونادرًا ما تُستخدم أجهزة مشابهة للمحولات الحفزية في أجهزة منزلية مثل مواقد الحطب للتحكم في الانبعاثات. [ 6 ]
تاريخ
صُممت نماذج أولية للمحولات الحفزية في فرنسا أواخر القرن التاسع عشر، حين لم يكن سوى بضعة آلاف من السيارات التي تعمل بالنفط تسير على الطرقات. احتوت هذه النماذج على مواد خاملة أساسها الطين ، مطلية بالبلاتين والروديوم والبلاديوم ، ومُحكمة الإغلاق داخل أسطوانة معدنية مزدوجة. [ 7 ] بعد بضعة عقود، حصل المهندس الميكانيكي الفرنسي يوجين هودري على براءة اختراع للمحول الحفزي . كان هودري خبيرًا في تكرير النفط الحفزي، إذ اخترع عملية التكسير الحفزي التي تُبنى عليها جميع عمليات التكرير الحديثة اليوم. [ 8 ] انتقل هودري إلى الولايات المتحدة عام 1930 للإقامة بالقرب من مصافي النفط في فيلادلفيا، وتطوير عملية التكرير الحفزي التي ابتكرها.
عندما نُشرت نتائج الدراسات المبكرة حول الضباب الدخاني في لوس أنجلوس، انتاب هودري قلقٌ بشأن دور عوادم المداخن وعوادم السيارات في تلوث الهواء ، فأسس شركةً تُدعى أوكسي-كاتاليست. طوّر هودري في البداية محولات حفزية للمداخن ، ثم طوّر لاحقًا محولات حفزية لرافعات المستودعات الشوكية التي تعمل بالبنزين الخالي من الرصاص. [ 9 ] في منتصف خمسينيات القرن العشرين، بدأ أبحاثًا لتطوير محولات حفزية لمحركات البنزين المستخدمة في السيارات، وحصل على براءة اختراع أمريكية رقم 2,742,437 عن عمله. [ 10 ]
تم تطوير المحولات الحفازة بشكل أكبر من قبل سلسلة من المهندسين بما في ذلك كارل دي كيث ، وجون جيه موني ، وأنطونيو إليازار، وفيليب ميسينا في شركة إنجلهارد ، [ 11 ] مما أدى إلى إنشاء أول محول حفاز للإنتاج في عام 1973. [ 12 ]
كان أول استخدام واسع النطاق للمحولات الحفزية في سوق السيارات الأمريكية. امتثالاً للوائح الجديدة الصادرة عن وكالة حماية البيئة الأمريكية بشأن انبعاثات العادم، زُودت معظم المركبات التي تعمل بالبنزين والمصنعة منذ عام 1975 فصاعدًا بمحولات حفزية. كانت المحولات الحفزية الأولى "ثنائية الاتجاه"، حيث تجمع الأكسجين مع أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات غير المحترقة (HC، وهي مركبات كيميائية في الوقود على شكل CₘHₙ ) لإنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) والماء ( H₂O ) . [ 5 ] [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] كما أدت هذه اللوائح الصارمة للتحكم في الانبعاثات إلى إزالة عامل منع الطرق، رباعي إيثيل الرصاص، من بنزين السيارات ، وذلك للحد من الرصاص في الهواء. يُعد الرصاص ومركباته من المواد السامة للمحفزات ، حيث تتسبب في تلف المحولات الحفزية عن طريق تغطية سطحها. وقد سمح اشتراط إزالة الرصاص باستخدام المحولات الحفزية لتلبية معايير الانبعاثات الأخرى في اللوائح. [ 13 ]
لخفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين الضارة ، طُوّر نظام محفز مزدوج في سبعينيات القرن الماضي ، حيث أُضيف محفز منفصل ( من الروديوم / البلاتين ) لتقليل أكاسيد النيتروجين قبل مضخة الهواء، وبعد ذلك يقوم محول حفاز ثنائي الاتجاه (من البلاديوم/البلاتين) بإزالة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون. [ 14 ] سرعان ما أصبح هذا النظام المعقد والمكلف غير ضروري، بعد ملاحظة أنه في بعض الظروف، يقوم المحفز الأولي أيضًا بإزالة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون. أدى ذلك إلى تطوير المحفز ثلاثي الاتجاه، بفضل التطورات في الإلكترونيات وإدارة المحركات. [ 14 ]
قام ويليام سي. بفيفيرلي بتطوير غرفة احتراق محفزة لتوربينات الغاز في أوائل سبعينيات القرن العشرين، مما أتاح الاحتراق دون تكوين كميات كبيرة من أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون. [ 15 ] [ 16 ] كما تم تطوير محولات حفزية رباعية الاتجاه تعمل أيضًا على إزالة الجسيمات من عادم المحرك؛ وبما أن معظم هذه الجسيمات عبارة عن هيدروكربونات غير محترقة، فيمكن حرقها لتحويلها إلى ثاني أكسيد الكربون. [ 17 ] [ 18 ]
بناء


يتكون المحول الحفاز من العناصر التالية:
- دعامة أو ركيزة المحفز . في المحولات الحفزية للسيارات، يكون اللب عادةً عبارة عن كتلة خزفية متجانسة ذات بنية قرص العسل (مربعة الشكل في الغالب، وليست سداسية). (قبل منتصف ثمانينيات القرن الماضي، كانت مادة المحفز تُرسب على طبقة معبأة من حبيبات الألومينا في تطبيقات جنرال موتورز المبكرة). تُستخدم الكتل المعدنية المتجانسة المصنوعة من الكانثال (FeCrAl) [ 19 ] في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للحرارة. [ 19 ] تُصمم الركيزة لتوفير مساحة سطح كبيرة . اخترع رودني باجلي وإروين لاكمان ورونالد لويس في شركة كورنينج جلاس ركيزة سيراميك الكوردييريت المستخدمة في معظم المحولات الحفزية ، وقد تم تكريمهم بإدخالهم إلى قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين عام 2002. [ 5 ]
- الطبقة الحاملة. الطبقة الحاملة هي مادة ناقلة للمواد الحفازة، وتُستخدم لتوزيع هذه المواد على مساحة سطحية واسعة. يمكن استخدام أكسيد الألومنيوم ، أو ثاني أكسيد التيتانيوم ، أو ثاني أكسيد السيليكون (مثل السيليكا الغروية) ، أو خليط من السيليكا والألومينا . تُعلق المواد الحفازة في الطبقة الحاملة قبل تطبيقها على اللب. تُختار مواد الطبقة الحاملة لتكوين سطح خشن وغير منتظم، مما يزيد من مساحة السطح مقارنةً بالسطح الأملس للركيزة الأساسية. [ 20 ]
- السيريا أو السيريا-الزركونيا . تُضاف هذه الأكاسيد بشكل أساسي كمحفزات لتخزين الأكسجين. [ 21 ]
- يتكون العامل الحفاز في أغلب الأحيان من مزيج من المعادن النفيسة ، معظمها من مجموعة البلاتين . يُعد البلاتين العامل الحفاز الأكثر نشاطًا ويُستخدم على نطاق واسع، ولكنه غير مناسب لجميع التطبيقات نظرًا لتفاعلاته الجانبية غير المرغوب فيها وتكلفته العالية تاريخيًا. يُستخدم أيضًا البالاديوم والروديوم ، وهما من المعادن النفيسة الأخرى، مع العلم أنه اعتبارًا من فبراير 2023، أصبح البلاتين الأقل تكلفة بين معادن مجموعة البلاتين. يُستخدم الروديوم كعامل حفاز للاختزال ، والبالاديوم كعامل حفاز للأكسدة ، بينما يُستخدم البلاتين في كلٍ من الاختزال والأكسدة. كما يُستخدم السيريوم والحديد والمنغنيز والنيكل ، على الرغم من وجود قيود على استخدام كل منها . يُمكن استخدام النحاس أيضًا في معظم البلدان. يُحظر استخدام النيكل في الاتحاد الأوروبي بسبب تفاعله مع أول أكسيد الكربون لإنتاج رباعي كربونيل النيكل السام .
عند تعطل المحول الحفاز، يمكن إعادة تدويره بدلاً من التخلص منه . ويتم استخلاص المعادن الثمينة الموجودة داخله - البلاتين والبلاديوم والروديوم.
وضع المحولات الحفزية
تتطلب المحولات الحفزية درجة حرارة 400 درجة مئوية (750 درجة فهرنهايت) لتعمل بكفاءة. لذلك، يتم وضعها بالقرب من المحرك قدر الإمكان، أو يتم وضع محول حفزي واحد أو أكثر أصغر حجماً (يُعرف باسم "المحولات الحفزية الأولية") مباشرة بعد مشعب العادم.
الأنواع
ثنائي الاتجاه
يحتوي المحول الحفاز ثنائي الاتجاه (أو "الأكسدة"، والذي يسمى أحيانًا "أوكسي كات") على مهمتين متزامنتين:
- أكسدة أول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون : 2CO + O₂ → 2CO₂
- أكسدة الهيدروكربونات (الوقود غير المحترق والوقود المحترق جزئيًا) إلى ثاني أكسيد الكربون والماء : C x H 2 x +2 + [(3 x +1)/2]O 2 → x CO 2 + ( x +1)H 2 O (تفاعل احتراق)
يُستخدم المحول الحفاز ثنائي الاتجاه على نطاق واسع في محركات الديزل لتقليل انبعاثات الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون. كما استُخدم في محركات البنزين في أسواق السيارات الأمريكية والكندية حتى عام 1981. ونظرًا لعدم قدرته على التحكم في أكاسيد النيتروجين ، قام المصنّعون لفترة وجيزة بتركيب أنظمة حفازة مزدوجة، مع حفاز من الروديوم/البلاتين لتقليل أكاسيد النيتروجين أمام مضخة الهواء، مما أدى إلى تطوير المحول الحفاز ثلاثي الاتجاه. [ 14 ] واستمر استخدام المحول الحفاز ثنائي الاتجاه في بعض السيارات منخفضة التكلفة في أسواق معينة مثل أوروبا، حيث لم تكن انبعاثات أكاسيد النيتروجين تخضع لتنظيم عالمي حتى تطبيق معيار انبعاثات يورو 3 في عام 2000. [ 22 ]
ثلاثي الاتجاهات
تتميز المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاه بميزة إضافية تتمثل في التحكم في انبعاثات أكسيد النيتريك (NO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO₂ ) ( يُشار إليهما معًا بالاختصار NOₓ ، ويجب عدم الخلط بينهما وبين أكسيد النيتروز (N₂O ) ) . تُعد NOₓ من العوامل المسببة للأمطار الحمضية والضباب الدخاني . [ 23 ]
منذ عام 1981، تُستخدم المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاه (الأكسدة والاختزال) في أنظمة التحكم بانبعاثات المركبات في الولايات المتحدة وكندا؛ كما اعتمدت العديد من الدول الأخرى لوائح صارمة لانبعاثات المركبات ، والتي تتطلب فعليًا وجود محولات حفزية ثلاثية الاتجاه في المركبات التي تعمل بالبنزين. عادةً ما تُوضع محفزات الأكسدة والاختزال في غلاف واحد؛ ومع ذلك، في بعض الحالات، قد تُوضع بشكل منفصل. يؤدي المحول الحفزي ثلاثي الاتجاه ثلاث مهام متزامنة: [ 23 ]
اختزال أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين ( N2 )
أكسدة الكربون والهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون
تحدث هذه التفاعلات الثلاثة بكفاءة عالية عندما يعمل المحرك ضمن نطاق ضيق من نسب الهواء إلى الوقود بالقرب من النسبة المثالية. [ 24 ] تنخفض كفاءة التحويل الكلية بسرعة كبيرة عند تشغيل المحرك خارج هذا النطاق. عند تشغيل المحرك بخليط وقود أقل بقليل من النسبة المثالية، تحتوي غازات العادم على فائض من الأكسجين، مما يزيد من إنتاج أكاسيد النيتروجين (NOx ) من المحرك، ويقلل من كفاءة المحفز في اختزال أكاسيد النيتروجين . مع ذلك، يكون تحويل الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون فعالاً للغاية بفضل الأكسجين المتاح، حيث يتأكسد إلى ماء وثاني أكسيد الكربون . عند تشغيل المحرك بخليط وقود أكثر بقليل من النسبة المثالية، يبدأ إنتاج أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات غير المحترقة من المحرك في الزيادة بشكل كبير، ويقل الأكسجين المتاح، وتقل كفاءة المحفز في أكسدة أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات بشكل ملحوظ، خاصة مع استنفاد الأكسجين المخزن. مع ذلك، تبقى كفاءة المحفز في اختزال أكاسيد النيتروجين جيدة، وينخفض إنتاج أكاسيد النيتروجين من المحرك.
للحفاظ على كفاءة المحفز، يجب أن تبقى نسبة الهواء إلى الوقود قريبة من النسبة المثالية (النسبة المتكافئة) وألا تبقى غنية أو فقيرة لفترة طويلة. لذلك، تحتوي المحركات المزودة بمحولات حفزية ثلاثية الاتجاهات مُنظمة على نظام تحكم في المكربن أو نظام حقن وقود ذي حلقة تغذية راجعة مغلقة لإدارة التوازن المستمر بين الغني والفقير اللازم لخفض أكاسيد النيتروجين (NOx ) وأكسدة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون (HC+CO) بكفاءة. يسمح نظام التحكم للمحفز بإطلاق الأكسجين خلال ظروف التشغيل الغنية قليلاً، مما يؤكسد أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات في ظروف تُحسّن أيضًا من خفض أكاسيد النيتروجين. قبل استنفاد الأكسجين المُخزن، يُغير نظام التحكم نسبة الهواء إلى الوقود لتصبح فقيرة قليلاً، مما يُحسّن أكسدة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون مع تخزين المزيد من الأكسجين في مادة المحفز، مع انخفاض طفيف في كفاءة خفض أكاسيد النيتروجين . ثم يُعاد خليط الهواء والوقود إلى نسبة غنية قليلاً، مع انخفاض طفيف في كفاءة أكسدة أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات، وتتكرر الدورة. تتحسن الكفاءة عندما يكون هذا التذبذب حول النقطة المثالية صغيرًا ومُتحكمًا فيه بدقة. [ 25 ]
يتم التحكم في نظام العادم ضمن حلقة مغلقة تحت أحمال خفيفة إلى متوسطة باستخدام مستشعر أكسجين واحد أو أكثر . فعندما يستشعر المستشعر وجود الأكسجين، تكون نسبة الهواء إلى الوقود منخفضة عن النسبة المثالية، وعندما لا يستشعر الأكسجين، تكون النسبة عالية. يقوم نظام التحكم بضبط كمية الوقود المُغذى للمحرك بناءً على هذه الإشارة للحفاظ على نسبة الهواء إلى الوقود قريبة من النسبة المثالية، وذلك لزيادة كفاءة تحويل المحفز إلى أقصى حد. كما تتأثر خوارزمية التحكم بالتأخير الزمني بين ضبط معدل تدفق الوقود واستشعار المستشعر لتغير نسبة الهواء إلى الوقود، بالإضافة إلى الاستجابة السينية لمستشعرات الأكسجين. تُصمم أنظمة التحكم النموذجية لتغيير نسبة الهواء إلى الوقود بسرعة بحيث تتذبذب قليلاً حول النسبة المثالية، مع الحفاظ على قربها من نقطة الكفاءة المثلى، مع إدارة مستويات الأكسجين المخزن والهيدروكربونات غير المحترقة. [ 24 ]
غالبًا ما يتم تعليق نظام التحكم ذي الحلقة المغلقة أثناء التشغيل تحت أحمال عالية/بأقصى قدرة، حيث يُسمح بزيادة الانبعاثات ويُطلب خليط وقود غني لزيادة القدرة ومنع درجة حرارة غازات العادم من تجاوز الحدود التصميمية. يُمثل هذا تحديًا لتصميم نظام التحكم والمحفز. خلال هذه العمليات، يُنتج المحرك كميات كبيرة من الهيدروكربونات غير المحترقة، تتجاوز بكثير قدرة المحفز على إطلاق الأكسجين. سرعان ما يتشبع سطح المحفز بالهيدروكربونات. عند العودة إلى قدرة خرج أقل ونسب وقود إلى هواء أقل، يجب على نظام التحكم منع وصول الأكسجين الزائد إلى المحفز بسرعة كبيرة، لأن ذلك سيؤدي إلى احتراق الهيدروكربونات بسرعة في المحفز الساخن بالفعل، مما قد يتجاوز حد درجة الحرارة التصميمية للمحفز. يمكن أن تؤدي درجة حرارة المحفز المرتفعة إلى تلفه قبل الأوان، مما يقلل من كفاءته قبل بلوغه عمره الافتراضي. كما يمكن أن تحدث درجة حرارة المحفز المرتفعة بسبب احتراق غير منتظم في الأسطوانة، والذي يُؤدي إلى تدفق مستمر للهيدروكربونات غير المحترقة مع الأكسجين إلى المحفز الساخن، حيث تحترق داخله وتزيد من درجة حرارته. [ 26 ]
ردود فعل غير مرغوب فيها
تؤدي التفاعلات غير المرغوب فيها إلى تكوين كبريتيد الهيدروجين والأمونيا ، مما يُسمم المحفزات. يُضاف النيكل أو المنغنيز أحيانًا إلى الطبقة الواقية للحد من انبعاثات كبريتيد الهيدروجين. وتُساهم أنواع الوقود الخالية من الكبريت أو منخفضة الكبريت في القضاء على مشاكل كبريتيد الهيدروجين أو تقليلها إلى أدنى حد.
محركات الديزل
في محركات الاحتراق بالضغط (أي محركات الديزل )، يُعدّ محفز أكسدة الديزل (DOC) أكثر المحولات الحفزية استخدامًا . يحتوي محفز أكسدة الديزل على البلاديوم أو البلاتين المدعوم على الألومينا . يحوّل هذا المحفز الجسيمات الدقيقة (PM) والهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. غالبًا ما تعمل هذه المحولات بكفاءة تصل إلى 90%، مما يُزيل رائحة الديزل تقريبًا ويُساعد في تقليل الجسيمات المرئية. هذه المحفزات غير فعّالة في إزالة أكاسيد النيتروجين (NOx ) ، لذا يتم التحكم في انبعاثات أكاسيد النيتروجين من محركات الديزل عن طريق إعادة تدوير غاز العادم (EGR).
في عام 2010، أضافت معظم شركات تصنيع سيارات الديزل الخفيفة في الولايات المتحدة أنظمة تحفيزية إلى مركباتها لتلبية متطلبات الانبعاثات الفيدرالية. وقد طُوّرت تقنيتان لتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx ) تحفيزيًا في ظروف العادم الهزيل، وهما: الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) وجهاز امتصاص أكاسيد النيتروجين .
بدلاً من استخدام ماصات أكاسيد النيتروجين المحتوية على معادن ثمينة ، اختار معظم المصنّعين أنظمة الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) المصنوعة من معادن أساسية، والتي تستخدم مادة كيميائية مثل الأمونيا لاختزال أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وماء. [ 27 ] تُزوَّد أنظمة التحفيز بالأمونيا عن طريق حقن اليوريا في العادم، حيث تخضع اليوريا بعد ذلك للتحلل الحراري والتحلل المائي إلى أمونيا. ويُشار إلى محلول اليوريا أيضاً باسم سائل عادم الديزل (DEF).
يحتوي عادم الديزل على مستويات عالية نسبيًا من الجسيمات الدقيقة. لا تزيل المحولات الحفزية سوى 20-40% من هذه الجسيمات، لذا يتم تنظيفها بواسطة مصيدة السخام أو مرشح جسيمات الديزل (DPF). في الولايات المتحدة، تخضع جميع المركبات الخفيفة والمتوسطة والثقيلة التي تعمل بالديزل والمصنعة بعد 1 يناير 2007 لحدود انبعاثات جسيمات الديزل، وبالتالي فهي مزودة بمحول حفزي ثنائي الاتجاه ومرشح جسيمات الديزل. طالما أن المحرك صُنع قبل 1 يناير 2007، فلا يُشترط وجود نظام مرشح جسيمات الديزل في المركبة. وقد أدى ذلك إلى زيادة مخزون مصنعي المحركات في أواخر عام 2006 حتى يتمكنوا من الاستمرار في بيع المركبات التي لا تحتوي على مرشح جسيمات الديزل حتى عام 2007. [ 28 ]
محركات الاحتراق الهزيل ذات الإشعال الشراري
في محركات الاحتراق الهزيل ذات الإشعال الشراري ، يُستخدم عامل حفاز للأكسدة بنفس طريقة استخدامه في محركات الديزل. وتتشابه الانبعاثات الصادرة من هذه المحركات إلى حد كبير مع الانبعاثات الصادرة من محركات الديزل ذات الإشعال بالضغط.
تثبيت
تحتوي العديد من المركبات على محول حفاز متصل مباشرة بمدخل عادم المحرك . يسخن هذا المحول بسرعة نتيجة تعرضه لغازات العادم شديدة السخونة، مما يسمح له بتقليل الانبعاثات غير المرغوب فيها أثناء فترة تسخين المحرك. ويتحقق ذلك عن طريق حرق الهيدروكربونات الزائدة الناتجة عن الخليط الغني جدًا اللازم لبدء التشغيل البارد.
عندما طُرحت المحولات الحفزية لأول مرة، كانت معظم المركبات تستخدم المكربن الذي يوفر نسبة وقود إلى هواء عالية نسبيًا . ولذلك، كانت مستويات الأكسجين (O2 ) في غازات العادم غير كافية عمومًا لحدوث التفاعل الحفزي بكفاءة. لذا، تضمنت معظم التصاميم في ذلك الوقت نظام حقن هواء ثانوي ، والذي يحقن الهواء في غازات العادم. هذا يزيد من كمية الأكسجين المتاحة، مما يسمح للمحفز بالعمل كما هو مُصمم له.
تحتوي بعض أنظمة المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاه على نظام حقن هواء يُحقن بين المرحلتين الأولى ( اختزال أكاسيد النيتروجين ) والثانية (أكسدة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون). وكما هو الحال في المحولات ثنائية الاتجاه، يوفر هذا الهواء المحقون الأكسجين اللازم لتفاعلات الأكسدة. وفي بعض الأحيان، توجد نقطة حقن هواء أمامية، قبل المحول الحفزي، لتوفير أكسجين إضافي فقط خلال فترة تسخين المحرك. يؤدي ذلك إلى اشتعال الوقود غير المحترق في نظام العادم، مما يمنعه من الوصول إلى المحول الحفزي. تُقلل هذه التقنية من مدة تشغيل المحرك اللازمة لوصول المحول الحفزي إلى درجة حرارة التشغيل المثلى .
معظم المركبات الحديثة مزودة بأنظمة حقن وقود إلكترونية ، ولا تحتاج إلى أنظمة حقن هواء في نظام العادم. بدلاً من ذلك، توفر هذه الأنظمة مزيجًا دقيقًا من الهواء والوقود، يتناوب بسرعة وبشكل مستمر بين الاحتراق الفقير والغني. تراقب حساسات الأكسجين نسبة الأكسجين في العادم قبل وبعد المحول الحفاز، وتستخدم وحدة التحكم الإلكترونية في المحرك هذه المعلومات لضبط حقن الوقود، وذلك لمنع تشبع المحفز الأول ( المسؤول عن اختزال أكاسيد النيتروجين ) بالأكسجين، مع ضمان تشبع المحفز الثاني (المسؤول عن أكسدة الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون) بالأكسجين بشكل كافٍ.
ضرر
يحدث تسمم المحفز عندما يتعرض المحول الحفاز لعادم يحتوي على مواد تغطي أسطحه العاملة، مما يمنعها من التلامس والتفاعل مع العادم. يُعد الرصاص أبرز هذه الملوثات ، لذا لا يمكن للمركبات المجهزة بمحولات حفازة العمل إلا بالوقود الخالي من الرصاص. تشمل الملوثات الشائعة الأخرى للمحفز الكبريت والمنغنيز (الذي ينشأ أساسًا من مادة MMT المضافة للبنزين ) والسيليكون ، الذي قد يدخل إلى تيار العادم في حال وجود تسريب في المحرك يسمح بدخول سائل التبريد إلى غرفة الاحتراق. يُعد الفوسفور ملوثًا آخر للمحفز. على الرغم من أن الفوسفور لم يعد يُستخدم في البنزين، إلا أنه ( والزنك ، وهو ملوث آخر للمحفز بنسبة منخفضة) كان يُستخدم على نطاق واسع في إضافات زيوت المحركات المضادة للتآكل مثل ثنائي فوسفات الزنك (ZDDP). ابتداءً من عام 2004، تم اعتماد حد أقصى لتركيز الفوسفور في زيوت المحركات في مواصفات API SM و ILSAC GF-4.
بحسب نوع الملوث، يمكن أحيانًا معالجة تسمم المحفز بتشغيل المحرك تحت حمل ثقيل جدًا لفترة طويلة. قد تؤدي درجة حرارة العادم المرتفعة أحيانًا إلى تبخير الملوث أو تحويله إلى رذاذ، مما يزيله من سطح المحفز. مع ذلك، عادةً ما يكون إزالة رواسب الرصاص بهذه الطريقة غير ممكن بسبب ارتفاع درجة غليان الرصاص. [ 29 ]
أي حالة تؤدي إلى وصول مستويات عالية بشكل غير طبيعي من الهيدروكربونات غير المحترقة (الوقود الخام أو المحترق جزئيًا أو الزيوت) إلى المحول الحفاز ستؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته بشكل ملحوظ، مما يزيد من خطر انصهار المادة الأساسية وما يترتب عليه من تعطيل للمحفز وتقييد شديد في نظام العادم. تشمل هذه الحالات تلف مكونات نظام العادم (مثل مشعب العادم أو مجموعة أنابيب العادم والمشابك المرتبطة به، والتي تكون عرضة للصدأ أو التآكل أو الإجهاد، مثل تشقق مشعب العادم بعد دورات التسخين والتبريد المتكررة)، أو نظام الإشعال (مثل ملفات الإشعال، ومكونات الإشعال الأساسية، وغطاء الموزع، والأسلاك، وملف الإشعال، وشمعات الإشعال)، أو تلف مكونات نظام الوقود (مثل حاقنات الوقود، ومنظم ضغط الوقود، والمستشعرات المرتبطة به). كما يمكن أن تتسبب تسريبات الزيت وسائل التبريد، والتي قد يكون سببها تسرب حشية رأس الأسطوانة، في ارتفاع مستويات الهيدروكربونات غير المحترقة.
أنظمة
تختلف لوائح الانبعاثات اختلافًا كبيرًا من منطقة إلى أخرى. معظم محركات الاحتراق الداخلي في أمريكا الشمالية مزودة بمحولات حفزية منذ عام ١٩٧٥، [ ٥ ] [ ١ ] [ ٢ ] [ ٣ ] وتعتمد التقنية المستخدمة في التطبيقات غير المتعلقة بالسيارات عمومًا على تقنية السيارات. في العديد من المناطق، يُعدّ إزالة أو تعطيل المحول الحفزي غير قانوني لأي سبب آخر غير استبداله المباشر والفوري. ومع ذلك، يقوم بعض مالكي المركبات بإزالة أو "تفريغ" المحول الحفزي من مركباتهم. [ ٣٠ ] [ ٣١ ] في مثل هذه الحالات، قد يُستبدل المحول بجزء ملحوم من أنبوب عادي أو "أنبوب اختبار" ذي حافة، ظاهريًا للتحقق من انسداد المحول من خلال مقارنة أداء المحرك بوجود المحول وبدونه. يُسهّل هذا إعادة تركيب المحول مؤقتًا لاجتياز اختبار الانبعاثات. [ ٣٢ ]
في الولايات المتحدة، يُعدّ قيام ورشة إصلاح سيارات بإزالة محوّل حفاز من مركبة، أو التسبب في إزالته، مخالفةً للمادة 203(أ)(3)(أ) من قانون الهواء النظيف المعدّل لعام 1990، إلا لغرض استبداله بمحوّل حفاز آخر. [ 33 ] كما تحظر المادة 203(أ)(3)(ب) على أي شخص بيع أو تركيب أي جزء من شأنه تجاوز أو تعطيل أو إبطال أي نظام أو جهاز أو عنصر تصميم للتحكم في الانبعاثات. وعادةً ما تفشل المركبات التي لا تحتوي على محوّلات حفازة عاملة في فحوصات الانبعاثات. ويُوفّر سوق قطع غيار السيارات محوّلات حفازة عالية التدفق للمركبات ذات المحركات المُحسّنة، أو التي يُفضّل مالكوها نظام عادم بسعة أكبر من السعة الأصلية. [ 34 ]
أصبحت المحولات الحفازة إلزامية في جميع سيارات البنزين الجديدة المباعة في الاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة منذ 1 يناير 1993 من أجل الامتثال لمعايير انبعاثات Euro 1. [ 35 ]
تأثيره على تدفق العادم
يمكن أن تُعيق المحولات الحفزية المعيبة، وكذلك الأنواع القديمة غير التالفة منها، تدفق العادم، مما يؤثر سلبًا على أداء السيارة واستهلاك الوقود. [ 30 ] لا تُعيق المحولات الحفزية الحديثة تدفق العادم بشكل ملحوظ. فعلى سبيل المثال، أظهر اختبار أُجري عام 2006 على سيارة هوندا سيفيك موديل 1999 أن إزالة المحول الحفزي الأصلي لم تُسفر إلا عن زيادة بنسبة 3% فقط في أقصى قوة حصانية؛ بينما لم تُؤدِّ إضافة محول حفزي جديد ذي قلب معدني إلا إلى انخفاض قوة السيارة بنسبة 1% فقط، مقارنةً بعدم وجود محول حفزي. [ 32 ]
المخاطر
قد يؤدي استخدام المكربن في المركبات التي تم تصنيعها قبل عام 1981 والتي لا تحتوي على نظام تحكم في خليط الوقود والهواء إلى تزويد المحرك بكمية زائدة من الوقود، مما قد يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المحول الحفاز وربما اشتعال المواد القابلة للاشتعال الموجودة أسفل السيارة. [ 36 ]
فترة الإحماء
تنبعث معظم ملوثات المركبات المزودة بمحولات حفزية خلال الدقائق الخمس الأولى من تشغيل المحرك؛ أي قبل أن يسخن المحول الحفزي بدرجة كافية ليصبح فعالاً تماماً. [ 37 ]
في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، شاع وضع المحول الحفاز بجوار مشعب العادم مباشرةً، بالقرب من المحرك، لتسريع عملية التسخين. وفي عام ١٩٩٥، قدمت شركة ألبينا محولًا حفازًا مُسخّنًا كهربائيًا، يُعرف باسم "E-KAT"، استُخدم في سيارة ألبينا B12 5,7 E-KAT المبنية على أساس سيارة BMW 750i . [ ٣٨ ] يتم تزويد ملفات التسخين داخل مجموعة المحول الحفاز بالكهرباء فور بدء تشغيل المحرك، مما يرفع درجة حرارة المحول الحفاز إلى درجة حرارة التشغيل بسرعة كبيرة، ليُؤهل السيارة للحصول على تصنيف المركبات منخفضة الانبعاثات (LEV). [ ٣٩ ] وفي وقت لاحق، قدمت BMW نفس المحول الحفاز المُسخّن، الذي طُوّر بالتعاون بين Emitec وألبينا وBMW، [ ٣٨ ] في سيارتها 750i عام ١٩٩٩. [ ٣٩ ]
تحتوي بعض المركبات على مُحفِّز أولي، وهو مُحفِّز صغير يقع قبل المُحفِّز الرئيسي، ويسخن بسرعة أكبر عند بدء تشغيل المركبة، مما يقلل الانبعاثات المرتبطة بالتشغيل البارد. ويُستخدم المُحفِّز الأولي بشكل شائع من قِبل مُصنِّعي السيارات عند سعيهم للحصول على تصنيف المركبات منخفضة الانبعاثات للغاية (ULEV)، كما هو الحال في سيارة تويوتا MR2 رودستر. [ 40 ]
التأثير البيئي
أثبتت المحولات الحفزية فعاليتها وموثوقيتها في الحد من انبعاثات العادم الضارة. ومع ذلك، فهي تعاني من بعض أوجه القصور في الاستخدام، فضلاً عن آثارها البيئية السلبية في الإنتاج.
- يجب أن يعمل المحرك المزود بمحفز ثلاثي الاتجاه عند نقطة الاحتراق المتكافئ ، مما يعني استهلاك وقود أكثر من المحرك ذي الاحتراق الهزيل . وهذا يعني زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من المركبة بنسبة 10% تقريبًا.
- يتطلب إنتاج المحولات الحفازة استخدام البلاديوم أو البلاتين ؛ ويتم إنتاج جزء من الإمدادات العالمية من هذه المعادن الثمينة بالقرب من مدينة نوريلسك في روسيا، حيث تسببت هذه الصناعة (من بين عوامل أخرى) في إضافة نوريلسك إلى قائمة مجلة تايم لأكثر الأماكن تلوثاً. [ 41 ]
- يمكن أن تتسبب الحرارة الشديدة للمحولات نفسها [ 42 ] في اندلاع حرائق الغابات ، خاصة في المناطق الجافة. [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]
سرقة
بسبب موقعها الخارجي واستخدامها معادن ثمينة كالبلاتين والبلاديوم والروديوم ، تُعدّ المحولات الحفزية هدفًا للصوص. وتنتشر هذه المشكلة بشكل خاص في شاحنات البيك أب وسيارات الدفع الرباعي الحديثة، نظرًا لارتفاعها عن الأرض وسهولة فكّ محولاتها الحفزية المثبتة بمسامير. كما أن المحولات الملحومة معرضة للسرقة أيضًا، إذ يُمكن قطعها بسهولة. وتُعتبر السيارات الهجينة (وخاصةً تويوتا بريوس ) أهدافًا قيّمة، لأن محولاتها الحفزية تحتاج إلى كميات أكبر من المعادن الثمينة لتعمل بكفاءة مقارنةً بسيارات الاحتراق الداخلي التقليدية، لأنها لا تسخن بنفس درجة حرارة المحولات الموجودة في السيارات التقليدية، نظرًا لقلة عدد مرات تشغيل محركات الاحتراق. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]
غالبًا ما تُستخدم قواطع الأنابيب لإزالة المحول بهدوء [ 49 ] [ 50 ] ولكن الأدوات الأخرى مثل المنشار الترددي المحمول يمكن أن تتلف مكونات أخرى من السيارة، مثل مستشعر الأكسجين أو الأسلاك أو خطوط الوقود، مع عواقب خطيرة محتملة.
في عام 2023، قُدِّمَ تشريعٌ مدعومٌ من الحزبين في مجلس الشيوخ الأمريكي لمكافحة سرقة المحولات الحفازة . ينص قانون منع سرقات إعادة تدوير السيارات (قانون PART) على إلزام تزويد المحولات الحفازة في المركبات الجديدة بأرقام تعريف قابلة للتتبع. إضافةً إلى ذلك، يُجرِّم القانون سرقة المحولات الحفازة كجريمة جنائية فيدرالية. [ 51 ]
إحصائيات
أدى ارتفاع أسعار المعادن في الولايات المتحدة خلال طفرة السلع الأساسية في العقد الأول من الألفية الثانية إلى زيادة ملحوظة في سرقة المحولات الحفازة. قد تتجاوز تكلفة استبدال المحول الحفاز 1000 دولار، وتزيد في حال تعرض السيارة لأضرار أثناء السرقة. [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] إلى جانب إتلاف أنظمة أخرى في السيارة، قد تتسبب السرقة أيضًا في وفاة اللصوص أو إصابتهم. [ 55 ]
ارتفعت سرقات المحولات الحفازة في الولايات المتحدة بأكثر من عشرة أضعاف خلال الفترة من أواخر العقد الأول من الألفية الثانية إلى أوائل العقد الثاني، ويعزى ذلك على الأرجح إلى ارتفاع أسعار المعادن الثمينة المستخدمة في هذه المحولات. [ 56 ] وتشير نتائج الدراسة إلى أن متوسط مرونة الطلب السعرية يبلغ 1.98، ما يعني أن زيادة سعر المعدن بنسبة 10% تؤدي إلى زيادة تقارب 20% في السرقات. [ 57 ] ووفقًا للمكتب الوطني لمكافحة جرائم التأمين ، سُجّلت 1298 حالة سرقة محولات حفازة في عام 2018، ارتفعت إلى 14433 حالة في عام 2020. [ 58 ] وفي عام 2022، أفادت التقارير أن عدد سرقات المحولات الحفازة في الولايات المتحدة ارتفع بشكل حاد ليصل إلى 153000 سرقة خلال ذلك العام. [ 57 ]
في الفترة من 2019 إلى 2020، استهدف اللصوص في المملكة المتحدة السيارات الهجينة القديمة (مثل سيارات تويوتا الهجينة ) التي تحتوي على معادن ثمينة أكثر من السيارات الأحدث - وأحيانًا تفوق قيمتها قيمة السيارة نفسها - مما أدى إلى ندرتها وتأخيرات طويلة في استبدالها. [ 59 ]
في عام 2021، ظهرت ظاهرة في جمهورية الكونغو الديمقراطية، حيث زُعم سرقة المحولات الحفزية لاستخدامها في إنتاج المخدرات غير المشروعة. وقيل إن المخدر، وهو مسحوق يُعرف باسم "بومبي"، عبارة عن خليط من مسحوق حبوب/فيتامينات ومسحوق هياكل المحولات الحفزية الشبيهة بخلايا النحل. [ 60 ] إلا أنه في عام 2023، خلصت دراسة أجريت على عينات مختلفة من المخدر إلى أن الادعاء بأنه مستخلص من عوادم المحولات الحفزية لا أساس له من الصحة. [ 61 ]
التشخيص
تُلزم العديد من السلطات القضائية الآن بوجود أنظمة تشخيص مدمجة لمراقبة وظيفة وحالة نظام التحكم في الانبعاثات، بما في ذلك المحول الحفاز. صُممت المركبات المجهزة بأنظمة التشخيص OBD-II لتنبيه السائق إلى أي خلل في الاحتراق عن طريق إضاءة مؤشر "فحص المحرك" في لوحة العدادات، أو وميضه إذا كان الخلل الحالي شديدًا لدرجة قد تُلحق الضرر بالمحول الحفاز. [ 62 ] تتخذ أنظمة التشخيص المدمجة أشكالًا متعددة.
تُستخدم حساسات الحرارة لغرضين. الأول هو نظام إنذار، عادةً في المحولات الحفزية ثنائية الاتجاه، مثل تلك المستخدمة في رافعات شوكية تعمل بغاز البترول المسال. وتتمثل وظيفة الحساس في التنبيه عند تجاوز درجة حرارة المحول الحفزي الحد الآمن البالغ 750 درجة مئوية (1380 درجة فهرنهايت) . تتميز تصميمات المحولات الحفزية الحديثة بمقاومتها للتلف الناتج عن الحرارة، وقدرتها على تحمل درجات حرارة ثابتة تصل إلى 900 درجة مئوية (1650 درجة فهرنهايت) . كما تُستخدم حساسات الحرارة لمراقبة أداء المحفز: عادةً ما يتم تركيب حساسين، أحدهما قبل المحفز والآخر بعده، لمراقبة ارتفاع درجة الحرارة في قلب المحول الحفزي.
يُعدّ حساس الأكسجين أساس نظام التحكم ذي الحلقة المغلقة في محرك الاحتراق الغني بالوقود الذي يعمل بالشرارة؛ ومع ذلك، يُستخدم أيضًا لأغراض التشخيص. في المركبات المزودة بنظام OBD II، يُركّب حساس أكسجين ثانٍ بعد المحول الحفاز لمراقبة مستويات الأكسجين . تُراقَب مستويات الأكسجين لتقييم كفاءة عملية الاحتراق. يُجري كمبيوتر السيارة مقارنات بين قراءات الحساسين، والتي تُؤخذ عن طريق قياسات الجهد. إذا أظهر كلا الحساسين نفس القيمة، أو إذا كان حساس الأكسجين الخلفي يُظهر تذبذبًا، يُدرك الكمبيوتر أن المحول الحفاز إما لا يعمل أو أنه قد أُزيل، وسيُشغّل مصباح مؤشر العطل، مما يؤثر على أداء المحرك. طُوّرت "محاكيات بسيطة لحساس الأكسجين" لتجاوز هذه المشكلة عن طريق محاكاة التغير عبر المحول الحفاز باستخدام مخططات وأجهزة مُجمّعة مسبقًا متوفرة على الإنترنت. على الرغم من أن هذه المحاكيات غير قانونية للاستخدام على الطرق، فقد استُخدمت بنتائج متفاوتة. [ 63 ] تقوم أجهزة مماثلة بتطبيق إزاحة على إشارات المستشعر، مما يسمح للمحرك بالعمل باحتراق أكثر اقتصادًا في استهلاك الوقود، ولكنه قد يتسبب مع ذلك في تلف المحرك أو المحول الحفاز. [ 64 ]
تُعدّ مستشعرات أكاسيد النيتروجين باهظة الثمن، وعادةً ما تُستخدم فقط عند تزويد محرك الاحتراق بالضغط بمحول حفاز انتقائي للاختزال (SCR)، أو ماصّ لأكاسيد النيتروجين في نظام تغذية راجعة. عند تركيبها في نظام SCR، قد يكون هناك مستشعر واحد أو اثنان. عند تركيب مستشعر واحد، يكون المستشعر قبل المحفز؛ وعند تركيب مستشعرين، يكون الثاني بعد المحفز. تُستخدم هذه المستشعرات للأسباب نفسها وبنفس طريقة استخدام مستشعر الأكسجين؛ والفرق الوحيد هو المادة المراد رصدها.
انظر أيضاً
مراجع
- ١ ٢ ٣ دار نشر بيترسن (١٩٧٥). "المحول الحفاز". في إروين م. روزن (محرر). دليل بيترسن لتشخيص أعطال السيارات وإصلاحها . نيويورك، نيويورك: جروسيت ودونلاب. ص ٤٩٣. ISBN 978-0-448-11946-5لسنوات ،
ظل نظام العادم... دون تغيير يُذكر حتى عام 1975 عندما أُضيف إليه مكون جديد غريب. يُسمى هذا المكون المحول الحفاز...
- ١ ٢ ٣ "شركة جنرال موتورز تعتقد أنها تمتلك حلاً لمشكلة تلوث الهواء الناتج عن السيارات" . صحيفة ذا بليد: توليدو، أوهايو . ١٢ سبتمبر ١٩٧٤. تاريخ الاطلاع: ١٤ ديسمبر ٢٠١١ .
- 1 2 3 "المحول الحفاز يتصدر جهود تحسين اقتصاد استهلاك الوقود في السيارات" . صحيفة ميلووكي سنتينل . 11 نوفمبر 1974. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2011 .
- ↑ هارتفورد، بيل (يوليو 1977). "قيادة سيارة فولفو لامدا سوند" . مجلة الميكانيكا الشعبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2025 .
- ١ ٢ ٣ ٤ بالوكا، تيم (شتاء ٢٠٠٤). "فعل المستحيل" . الاختراع والتكنولوجيا . ١٩ (٣). مؤرشف من الأصل في ٣ ديسمبر ٢٠٠٨. تم الاسترجاع في ١٤ ديسمبر ٢٠١١ .
- ↑ "اختيار موقد الحطب المناسب" . بيرن وايز . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاطلاع عليه في 2 يناير 2012 .
- ^ كاستينييد ، لوران (2018). Airvore أو وجه غامض لوسائل النقل؛ chronique d'une التلوث المعلن . مونتريال (كيبيك): écosociété. ص 109-110 والتوضيح ص. 7. رقم ISBN 9782897193591. OCLC 1030881466 .
- ^ شيري ، كاسابا (يناير 1988). “أفضل 10 اختراقات هندسية”. السيارة والسائق . 33 (7): 63.
- ↑ " جعل غازات العادم آمنة " مجلة Popular Mechanics ، سبتمبر 1951، صفحة 134، أسفل الصفحة
- ↑ " قططه التي تأكل الدخان تهاجم الآن ضباب المرور ". مجلة العلوم الشعبية ، يونيو 1955، ص 83-85/244.
- ↑ روبرتس، سام (25 يونيو 2020). "جون ج. موني، مخترع المحول الحفاز، يتوفى عن عمر يناهز 90 عامًا" . صحيفة نيويورك تايمز .
- ↑ "المحول الحفاز" . intradefairs.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2025 .
- ↑ "يوجين هودري" . معهد تاريخ العلوم . يونيو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أكتوبر 2016 .
- 1 2 3 تويغ، مارتن ف. (15 أبريل 2005). "التحكم في انبعاثات عوادم السيارات: النجاحات والأسس العلمية". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ . 363 (1829): 1013-1033 . Bibcode : 2005RSPTA.363.1013T . doi : 10.1098/rsta.2005.1547 . PMID 15901550. S2CID 37283846 .
- ↑ كارتر، روبرت ن.؛ سميث، لانس ل.؛ كريم، حسن؛ كاستالدي، ماركو؛ اعتماد، شاه؛ مونش، جورج؛ بورس، ر. صموئيل؛ ميناتشيري، بول؛ بفيفيرلي، ويليام س. (1998). "تطوير تقنية الاحتراق التحفيزي لتطبيقات محركات التوربينات الغازية". وقائع جمعية أبحاث المواد . 549 93. doi : 10.1557/PROC-549-93 .
- ↑ وورثي، شارون. " كيميائية من ولاية كونيتيكت تحصل على جائزة لتقنية هواء أنظف. مؤرشف في 1 ديسمبر 2017 في أرشيف الإنترنت ". الطب الحيوي . 23 يونيو 2003. تم الاطلاع عليه في 11 ديسمبر 2012.
- ↑ "محفز التحويل الرباعي الجديد من BASF: محفز ثلاثي الاتجاهات بالإضافة إلى مرشح الجسيمات" . مؤتمر السيارات الخضراء . 10 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مارس 2025 .
- ↑ ميليه، كلير-نويل؛ شيدوتال، رومان؛ دا كوستا، باتريك (أغسطس 2009). "دراسة معملية للغاز الاصطناعي لمحول حفاز رباعي الاتجاهات: الأكسدة التحفيزية، وتخزين/اختزال أكاسيد النيتروجين، وتأثير تحميل السخام وتجديده". الحفز التطبيقي ب: البيئي . 90 ( 3-4 ): 339-346 . Bibcode : 2009AppCB..90..339M . doi : 10.1016/j.apcatb.2009.03.026 .
- 1 2 بيشينغر، جامعة-بروفيسور. الدكتور جي. ستيفان (2011). فرقة Verbrennungsmotoren 2 (24 ed.). آخن، ألمانيا: Lehrstuhl Für Verbrennungskraftmachinen. ص. 335.
- ↑ فوتسماير، مارتن؛ كروزر، توماس؛ غيشوف، يورغن؛ ليبرهوف، غيرهارد (2009). "التحكم في عوادم السيارات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . doi : 10.1002/14356007.a03_189.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4. S2CID 137166382 .
- ↑ كاسبار، ج.؛ فورناسيرو، ب.؛ غراتسياني، م. (1999). "استخدام أكاسيد السيريوم في التحفيز الثلاثي". مجلة التحفيز اليوم . 50 (2): 285-298 . doi : 10.1016/S0920-5861(98)00510-0 . ISSN 0920-5861 .
- ↑ التوجيه 98/69/EC الصادر عن البرلمان الأوروبي والمجلس بتاريخ 13 أكتوبر 1998 بشأن التدابير الواجب اتخاذها لمكافحة تلوث الهواء الناتج عن انبعاثات المركبات الآلية، والمعدل للتوجيه 70/220/EEC الصادر عن المجلس
- 1 2 كاسبار، جان؛ فورناسيرو، باولو؛ هيكي، نيل (2003). "المحولات الحفزية للسيارات: الوضع الحالي وبعض التوقعات". الحفز اليوم . 77 (4): 419-449 . doi : 10.1016/S0920-5861(02)00384-X .
- 1 2 "المحول الحفاز ثلاثي الاتجاهات" . مؤرشف من الأصل في 31 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2022 .
- ↑ براندت، إريك؛ وانغ، يانينغ؛ غريزل، جيسي (2000). "النمذجة الديناميكية لمحفز ثلاثي الاتجاهات للتحكم في انبعاثات عادم محرك الاحتراق الداخلي" (ملف PDF) . مجلة IEEE للمعاملات في تكنولوجيا أنظمة التحكم . 8 (5): 767-776 . رمز Bibcode : 2000ITCST...8..767B . doi : 10.1109/87.865850 .
- ↑ كوبر، بي جيه (أكتوبر 1983). "متانة محفزات التحكم في عادم السيارات المحتوية على البلاتين: تحسينات في مقاومة التدهور الحراري". مجلة معادن البلاتين . 27 (4): 146-155 . doi : 10.1595/003214083X274146155 . S2CID 36970773 .
- ↑ "صحيفة حقائق تكنولوجيا مكافحة تلوث الهواء (ملف PDF، وكالة حماية البيئة الأمريكية)" (ملف PDF) .
- ↑ "معايير المحركات والمركبات الثقيلة ومتطلبات التحكم في نسبة الكبريت في وقود الديزل على الطرق السريعة" (ملف PDF) . 19 أغسطس 2015. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 21 مايو 2008. (123 كيلوبايت)
- ↑ "ما هي السيارات الأقل عرضة لسرقة المحول الحفاز؟" . أوتو رايد أوف ريدينغ. 15 يوليو 2022.
- 1 2 كروتسينجر، مارتن (29 سبتمبر 1982). "مجموعات إحباط مكافحة تلوث السيارات تُباع بشكل جيد". صحيفة غينزفيل صن .
- ↑ "بعضنا لا يستطيع تحمل تكلفة سوى سيارة قديمة". صحيفة بالم بيتش بوست . 23 فبراير 1996.
- 1 2 "التغلب على القانون" . مجلة إمبورت تونر . 1 أكتوبر 2006. مؤرشف من الأصل في 28 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 9 يناير 2011 .
- ↑ بيع واستخدام المحولات الحفازة البديلة ، وكالة حماية البيئة الأمريكية، السجل الفيدرالي الأمريكي، المجلد 51
- ↑ تانر، كيث. مازدا إم إكس-5 مياتا . ص 120.
- ↑ "معايير الانبعاثات الأوروبية | AA" . www.theaa.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2022 .
- ↑ أولمان، أوين (14 يونيو 1976). "المحول الحفاز لا يزال مثيرًا للجدل بعد عامين من الاستخدام". النشرة .
- ↑ المحولات الحفزية ، nsls.bnl.gov
- 1 2 "معالم بارزة" . alpina-automobiles.com . مؤرشف من الأصل في 30 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه في 5 يونيو 2015 .
- 1 2 إدغار، جوليان (5 أكتوبر 1999). "وداعًا 12 فولت... مرحبًا 42 فولت!" . أوتوسبيد. مؤرشف من الأصل في 28 مايو 2012. تم الاسترجاع في 2 يناير 2012.
يبلغ الحد الأقصى للحمل الكهربائي لسيارة BMW 750iL الحالية 428 أمبير (5.9
كيلوواط)! في هذه السيارة، يأتي أكثر من نصف الحمل الأقصى من التسخين الكهربائي قصير المدى للمحولات الحفازة.
- ↑ "المحولات الحفزية الأولية - ما يجب أن تعرفه" . نادي مالكي تويوتا - منتدى تويوتا . 11 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2018 .
- ↑ والش، برايان (12 سبتمبر 2007). "نوريلسك، روسيا" . أكثر الأماكن تلوثًا في العالم . مجلة تايم . مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 7 يناير 2011 .
- ↑ "إليك كيفية تجنب إشعال العاصفة النارية التالية عن طريق الخطأ" . pressenterprise.com . 6 سبتمبر 2016.
- ↑ "حرائق المحركات التي تبدأ بواسطة المحولات الحفزية شائعة" . ocregister.com . ١٨ نوفمبر ٢٠٠٨. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٥ أبريل ٢٠١٨ .
- ↑ "المحول الحفاز يُلام على التسبب في حريق SR-52" . fox5sandiego.com . 29 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2018 .
- ↑ «فرق الإطفاء تسيطر بنسبة 100% على حريق جينينغز الذي امتد على مساحة 400 فدان في ليكسايد - أخبار KUSI - سان دييغو، كاليفورنيا» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2017 .
- ↑ "المحولات الحفزية تجعل سيارة تويوتا بريوس موديل 2004-2009 هدفًا غير مرجح للسرقة" . معهد التأمين للسلامة على الطرق السريعة (IIHS) . 18 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2023 .
- ↑ ميديتشي، جو (31 يوليو 2007). "لصوص مخادعون" . Chroniclet.com . مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2007.
- ↑ مور، أندرو (9 يناير 2008). "جريمة جديدة مُرهِقة - ما يسرقه اللصوص من سيارات اليوم" . نيوزويك . تم الاطلاع عليه في 7 يناير 2011 .
- ↑ "سرقة المحولات الحفازة للمعادن الثمينة" . RTÉ.ie. Raidió Teilifís Éireann. 11 ديسمبر 2019.
- ↑ "شرطة كوتاتي تلقي القبض على مشتبه بهم في سرقة محول حفاز" . 29 نوفمبر 2019.
- ↑ بييتراس، جيك (2 فبراير 2023). "فانس يقدم تشريعًا لمعالجة سرقات المحولات الحفازة" . 13ABC . تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2023 .
- ↑ «لصوص في جميع أنحاء البلاد يتسللون تحت السيارات ويسرقون المحولات الحفازة» . صحيفة نيويورك تايمز . 9 فبراير 2021. مؤرشف من الأصل في 28 ديسمبر 2021.
- ↑ جونسون، أليكس (12 فبراير 2008). "سرقة في 60 ثانية: الكنز في سيارتك - مع ارتفاع أسعار المعادن الثمينة، أصبحت المحولات الحفازة هدفًا للصوص" . أخبار إن بي سي . تم الاطلاع عليه في 7 يناير 2011 .
- ↑ "سرقة محولات من قبل لصوص ساحة السيارات". بوكونو نيوز . 2 يوليو 2009.
- ↑ رازيك، راجا (12 مارس 2023). "رجل لقي حتفه دهساً أثناء محاولته سرقة محول حفاز، بحسب الشرطة" . cnn.com . CNN . تاريخ الاطلاع: 13 مارس 2023 .
- ↑ «شاهد: سرقات المحولات الحفازة تتزايد بشكل كبير. إليك السبب» . بي بي إس نيوز آور . ١٢ أغسطس ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٦ ديسمبر ٢٠٢٢ .
- 1 2 ستيكل، بن؛ رينهوف، آدم؛ موريس، تشارلز؛ فريتس، صموئيل (2024). "سرقة المحول الحفاز: دراسة لمرونة الجريمة" . منع الجريمة والسلامة المجتمعية . 26 (2): 139-156 . doi : 10.1057/s41300-024-00207-6 . تاريخ الاسترجاع: 29 يونيو 2024 .
- ↑ بيندر، كايلين (9 أغسطس 2022). "لماذا يسرق الناس المحولات الحفازة؟" . KRON4 . مؤرشف من الأصل في 15 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2023 .
- ↑ "سرقة المحول الحفاز: مالكو السيارات الهجينة يواجهون كابوسًا تأمينيًا" . صحيفة الغارديان . 1 فبراير 2020.
- ↑ نيمبا، بينوا (27 سبتمبر 2021). "هوس مخدرات عوادم السيارات يُثير قلق عاصمة الكونغو" . رويترز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أكتوبر 2021 .
- ↑ أوباديا، بول؛ كابيا، باتريس؛ بونور، آرني؛ دوكا، رادو-كورنيليو؛ كريتا، ماتيو؛ كايمبي-كيتينج، توني؛ تيتغات، جان؛ أوكيتوندو، دانيال؛ نكولو، سيليستين؛ نيميري، بينوا (2023). "بومبي، مادة غير محددة تسببت في تفشي تعاطي المخدرات غير المشروعة في كينشاسا، جمهورية الكونغو الديمقراطية" . علم السموم السريري . 61 (12): 1055-1058 . doi : 10.1080/15563650.2023.2276040 . PMID 38047882. S2CID 265607501. تاريخ الاسترجاع: 17 فبراير 2024 .
- ↑ "هل يمكن أن يتسبب المحول الحفاز في حدوث خلل في الاحتراق؟ - Carsneedcare" . carsneedcare . 22 سبتمبر 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2023 .
- ↑ "التسوية تتضمن أجهزة التحكم في الانبعاثات غير القانونية التي تباع للسيارات" . 1 يونيو 2007.
- ↑ "أضواء فحص المحرك تضيء لسبب ما". كونكورد مونيتور . 12 يناير 2003.
للمزيد من القراءة
- كيث، سي دي، وآخرون. براءة اختراع أمريكية رقم 3,441,381 : "جهاز لتنقية غازات عادم محرك الاحتراق الداخلي". 29 أبريل 1969
- لاكمان، آي إم وآخرون. براءة اختراع أمريكية رقم 3,885,977 : "كتلة كورديرايت متجانسة الخواص" (ركيزة خزفية). 5 نوفمبر 1973
- تشارلز هـ. بيلي. براءة اختراع أمريكية رقم 4,094,645 : "كاتم صوت ومحول حفاز مدمجان بضغط خلفي منخفض". 13 يونيو 1978
- تشارلز هـ. بيلي. براءة اختراع أمريكية رقم 4,250,146 : "محول حفاز متجانس بدون غلاف". 10 فبراير 1981
- سرينيفاسان جوبالاكريشنان. GB 2397782 : "عملية وجهاز تركيب للهندسة الجزيئية للمواد". 13 مارس 2002.
- أنظمة مكافحة تلوث الهواء
- الاختراعات الفرنسية
- تقنيات السيارات
- أول أكسيد الكربون
- التحفيز
- أنظمة العادم
- التحكم في أكاسيد النيتروجين
- المنتجات التي تم طرحها في عام 1975
