التحكم في انبعاثات المركبات
قد يكون القسم التمهيدي للمقالة قصيرًا جدًا بحيث لا يمكن تلخيص النقاط الرئيسية بشكل كافٍ . ( أغسطس 2023 ) |
التحكم في انبعاثات المركبات هو دراسة تقليل الانبعاثات التي تنتجها المركبات الآلية ، وخاصة محركات الاحتراق الداخلي . تشمل الانبعاثات الأولية المدروسة الهيدروكربونات والمركبات العضوية المتطايرة وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والجسيمات وأكاسيد الكبريت. بدءًا من الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي، تم تشكيل العديد من الهيئات التنظيمية مع التركيز الأساسي على دراسة انبعاثات المركبات وتأثيراتها على صحة الإنسان والبيئة. ومع تحسن فهم العالم لانبعاثات المركبات، تحسنت أيضًا الأجهزة المستخدمة للتخفيف من آثارها. فرضت المتطلبات التنظيمية لقانون الهواء النظيف، الذي تم تعديله عدة مرات، قيودًا كبيرة على انبعاثات المركبات المقبولة. مع القيود، بدأت المركبات في التصميم بكفاءة أكبر من خلال الاستفادة من أنظمة وأجهزة التحكم في الانبعاثات المختلفة التي أصبحت أكثر شيوعًا في المركبات بمرور الوقت.
أنواع الانبعاثات
لقد ثبت أن انبعاثات العديد من الملوثات الجوية لها مجموعة متنوعة من التأثيرات السلبية على الصحة العامة والبيئة الطبيعية . وتشمل الانبعاثات التي تشكل الملوثات الرئيسية المثيرة للقلق ما يلي:
- الهيدروكربونات (HC) - فئة من الوقود المحترق أو المحترق جزئيًا ، والهيدروكربونات هي سموم . تعد الهيدروكربونات مساهمًا رئيسيًا في الضباب الدخاني ، والذي يمكن أن يكون مشكلة كبيرة في المناطق الحضرية . يساهم التعرض المطول للهيدروكربونات في الإصابة بالربو وأمراض الكبد وأمراض الرئة والسرطان . تختلف اللوائح التي تحكم الهيدروكربونات وفقًا لنوع المحرك والولاية القضائية ؛ في بعض الحالات، يتم تنظيم "الهيدروكربونات غير الميثان "، بينما في حالات أخرى ، يتم تنظيم "الهيدروكربونات الكلية". قد لا تكون التكنولوجيا المستخدمة في تطبيق واحد (لتلبية معيار الهيدروكربونات غير الميثان) مناسبة للاستخدام في تطبيق يجب أن يلبي معيار الهيدروكربونات الكلية. الميثان ليس سامًا بشكل مباشر، ولكن من الصعب تحلله في خطوط تنفيس الوقود، كما أن عبوة الفحم مخصصة لجمع واحتواء أبخرة الوقود وتوجيهها إما إلى خزان الوقود أو، بعد بدء تشغيل المحرك وتسخينه، إلى مدخل الهواء لحرقها في المحرك.
- المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) - المركبات العضوية التي عادة ما تكون نقطة غليانها أقل من أو تساوي 250 درجة مئوية؛ على سبيل المثال مركبات الكلورو فلورو كربون (CFCs) والفورمالديهايد .
- أول أكسيد الكربون (CO) – وهو ناتج عن الاحتراق غير الكامل، يقلل أول أكسيد الكربون المستنشق من قدرة الدم على حمل الأكسجين؛ وقد يكون التعرض المفرط ( تسمم أول أكسيد الكربون ) مميتًا. (يرتبط أول أكسيد الكربون باستمرار بالهيموجلوبين، المادة الكيميائية التي تحمل الأكسجين في خلايا الدم الحمراء، حيث يرتبط الأكسجين (O2 ) مؤقتًا. يؤدي ارتباط أول أكسيد الكربون إلى استبعاد O2 ويقلل أيضًا من قدرة الهيموجلوبين على إطلاق الأكسجين المرتبط بالفعل، مما يجعل خلايا الدم الحمراء غير فعالة في كلا الحالتين. يتم التعافي من خلال الإطلاق البطيء لثاني أكسيد الكربون المرتبط وإنتاج الجسم للهيموجلوبين الجديد - عملية شفاء - لذا فإن التعافي الكامل من التسمم المتوسط إلى الشديد [ولكن غير المميت] بأول أكسيد الكربون يستغرق ساعات أو أيامًا. إن نقل الشخص من جو مسموم بأول أكسيد الكربون إلى الهواء النقي يوقف الإصابة ولكنه لا يؤدي إلى التعافي السريع، على عكس الحالة التي يتم فيها نقل الشخص من جو خانق [أي جو يفتقر إلى الأكسجين]. كما أن التأثيرات السامة المتأخرة لعدة أيام شائعة أيضًا.)
- أكاسيد النيتروجين ( NOx ) - تتولد عندما يتفاعل النيتروجين في الهواء مع الأكسجين عند درجة حرارة وضغط مرتفعين داخل المحرك. يعد NOx مقدمة للضباب الدخاني والمطر الحمضي . يتضمن NOx NO وNO2 . [ 1] NO2 شديد التفاعل. يزداد إنتاج NOx عندما يعمل المحرك عند أكثر نقاط التشغيل كفاءة (أي الأكثر سخونة)، لذلك يميل الأمر إلى وجود مقايضة طبيعية بين الكفاءة والتحكم في انبعاثات NOx . ومن المتوقع أن يتم تقليلها بشكل كبير عن طريق استخدام وقود المستحلب . [2]
- الجسيمات الدقيقة – السخام أو الدخان المكون من جزيئات بحجم الميكرومتر : تسبب الجسيمات الدقيقة آثارًا صحية سلبية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر أمراض الجهاز التنفسي والسرطان . وقد ارتبطت الجسيمات الدقيقة جدًا بأمراض القلب والأوعية الدموية.
- أكسيد الكبريت (SOx ) – مصطلح عام لأكاسيد الكبريت ، والتي تنبعث من المركبات الآلية التي تحرق الوقود المحتوي على الكبريت. يؤدي تقليل مستوى الكبريت في الوقود إلى تقليل مستوى أكاسيد الكبريت المنبعثة من أنبوب العادم.
تاريخ
تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . ( نوفمبر 2010 ) |
خلال الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين، أجرت حكومات فيدرالية وحكومات ولايات وحكومات محلية مختلفة في الولايات المتحدة دراسات حول المصادر العديدة لتلوث الهواء. وفي النهاية، عزت هذه الدراسات جزءًا كبيرًا من تلوث الهواء إلى السيارات، وخلصت إلى أن تلوث الهواء لا يحده حدود سياسية محلية. في ذلك الوقت، تم إصدار مثل هذه اللوائح التنظيمية الدنيا للسيطرة على الانبعاثات الموجودة في الولايات المتحدة على المستوى البلدي أو، في بعض الأحيان، على مستوى الولاية. تم استبدال اللوائح المحلية غير الفعالة تدريجيًا بلوائح أكثر شمولاً على مستوى الولاية والحكومة الفيدرالية. بحلول عام 1967، أنشأت ولاية كاليفورنيا مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا ، وفي عام 1970، تم إنشاء وكالة حماية البيئة الفيدرالية للولايات المتحدة ( EPA ) . تعمل كلتا الوكالتين، فضلاً عن وكالات حكومية أخرى، الآن على إنشاء وتنفيذ لوائح الانبعاثات للسيارات في الولايات المتحدة. تم تطوير وتنفيذ وكالات ولوائح مماثلة في نفس الوقت في كندا وأوروبا الغربية وأستراليا واليابان .
كانت أول محاولة للسيطرة على التلوث الناجم عن السيارات هي نظام التهوية الإيجابية لعلبة المرافق (PCV) . يسحب هذا النظام أبخرة علبة المرافق الثقيلة في الهيدروكربونات غير المحترقة - وهي مقدمة للضباب الدخاني الكيميائي الضوئي - إلى مجرى سحب المحرك بحيث يتم حرقها بدلاً من إطلاقها غير محترقة من علبة المرافق إلى الغلاف الجوي. تم تركيب التهوية الإيجابية لعلبة المرافق لأول مرة على نطاق واسع بموجب القانون على جميع السيارات الجديدة موديل 1961 التي تم بيعها لأول مرة في كاليفورنيا. في العام التالي، فرضت نيويورك ذلك. بحلول عام 1964، كانت معظم السيارات الجديدة المباعة في الولايات المتحدة مجهزة بهذا النظام، وسرعان ما أصبح نظام التهوية الإيجابية لعلبة المرافق من المعدات القياسية في جميع المركبات في جميع أنحاء العالم. [3]
وقد أصدرت ولاية كاليفورنيا أول معايير تشريعية لانبعاثات العادم (أنبوب الذيل) لعام 1966 للسيارات المباعة في تلك الولاية، ثم تلتها الولايات المتحدة ككل لعام 1968. وفي عام 1966 أيضًا، تم سن أول دورة اختبار انبعاثات في ولاية كاليفورنيا لقياس انبعاثات أنبوب الذيل بوحدات PPM (جزء في المليون). وتم تشديد المعايير تدريجيًا عامًا بعد عام، وفقًا لما فرضته وكالة حماية البيئة.
بحلول طراز عام 1974، أصبحت معايير الانبعاثات في الولايات المتحدة أكثر صرامة بحيث أدت تقنيات إلغاء الضبط المستخدمة لتلبية هذه المعايير إلى تقليل كفاءة المحرك بشكل خطير وبالتالي زيادة استخدام الوقود. أجبرت معايير الانبعاثات الجديدة لطراز عام 1975، بالإضافة إلى زيادة استخدام الوقود، على اختراع المحول الحفاز للمعالجة اللاحقة لغاز العادم. لم يكن هذا ممكنًا مع البنزين المحتوي على الرصاص الحالي ، لأن بقايا الرصاص تلوث محفز البلاتين. في عام 1972، اقترحت شركة جنرال موتورز على معهد البترول الأمريكي التخلص من الوقود المحتوي على الرصاص لسيارات طراز عام 1975 وما بعده. [ بحاجة لمصدر ] كان إنتاج وتوزيع الوقود الخالي من الرصاص يمثل تحديًا كبيرًا، ولكن تم الانتهاء منه بنجاح في الوقت المناسب لسيارات طراز عام 1975. تم تجهيز جميع السيارات الحديثة الآن بمحولات حفازة لتقليل انبعاثات المركبات بشكل أكبر.
في الفترة التي سبقت طراز عام 1981 في الولايات المتحدة، واجهت شركات تصنيع سيارات الركاب تحديات في تاريخها فيما يتعلق بتلبية لوائح الانبعاثات الجديدة، وكيفية تلبية المتطلبات الأكثر تقييدًا لقانون الهواء النظيف (الولايات المتحدة) وفقًا لتعديل عام 1977. على سبيل المثال: لمواجهة هذا التحدي، أنشأت شركة جنرال موتورز "مركز مشروع أنظمة التحكم في الانبعاثات" الجديد (ECS) الذي يقع أولاً في مبنى هندسة شمعات الإشعال AC في فلينت، ميشيغان. وكان الغرض منه "تحمل المسؤولية الكاملة عن تصميم وتطوير نظام المحفز ثلاثي الاتجاهات المغلق المزود بالكربوهيدرات والحقن بالوقود بما في ذلك عناصر التحكم الإلكترونية ذات الصلة، وقياس الوقود، والتحكم في الشرارة، والتحكم في سرعة الخمول، وإعادة تدوير غاز العادم، وما إلى ذلك المخطط له حاليًا حتى عام 1981." [4] [5] [6]
في عام 1990، تم تعديل قانون الهواء النظيف (CAA) للمساعدة في تنظيم الانبعاثات الضارة من المركبات بشكل أكبر. في التعديل، أصبحت لوائح وقود المركبات أكثر صرامة من خلال الحد من كمية الكبريت المسموح بها في وقود الديزل. كما تطلبت التعديلات تغييرًا إجرائيًا لإنشاء البنزين لضمان وجود انبعاثات أقل من الهيدروكربونات (HC) وأول أكسيد الكربون (CO) وأكاسيد النيتروجين (NO X ) والجسيمات (PM) والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs). كما تطلبت التغييرات التي أجريت على قانون الهواء النظيف استخدام البنزين المؤكسج لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. [7]
على مدار الأعوام، واصلت وكالة حماية البيئة (EPA) تطبيق لوائح جديدة للحد من الانبعاثات الضارة للمركبات. وفيما يلي بعض أهم معايير التحديث.
- 1983: بالنسبة للمناطق التي تعاني من مشاكل تلوث كبيرة، تم إنشاء برامج التفتيش والصيانة، مما يعني ضرورة اختبار المركبات بحثًا عن الانبعاثات.
- 1985: تم تغيير الكمية المسموح بها من البنزين إلى 0.1 جرام لكل جالون.
- 1991: خفض الانبعاثات المسموح بها من الهيدروكربون وأكاسيد النيتروجين في أنابيب العادم بالمركبات
- 1993: بدأ تطوير تكنولوجيا المركبات الجديدة للمساعدة في مضاعفة استهلاك الوقود في سيارات السيدان العائلية، وبالتالي تقليل الانبعاثات الضارة.
- 1996: حظر استخدام الرصاص في البنزين رسميًا. وتم وضع لوائح جديدة بهدف ابتكار تصميمات جديدة للسيارات لتكون أكثر نظافة للبيئة وتحسين أداء المحرك.
- 1998: تمت زيادة معايير محركات الديزل بشكل أكبر في إطار الجهود المبذولة للحد من انبعاثات الأوزون والجسيمات الدقيقة لمختلف المركبات بما في ذلك المعدات الصناعية.
- 1999: تم الانتهاء من وضع معايير انبعاثات العادم، وتم تقليل محتوى الكبريت في البنزين، وتم تخفيض حدود انبعاثات أكاسيد النيتروجين والجسيمات الدقيقة في القوارب/المركبات البحرية الأخرى التي تستخدم الديزل. [7]
تاريخ الرصاص في البنزين
في عام 1922، تمت إضافة الرصاص إلى البنزين كعامل مضاد للطرق. ولم يبدأ البحث في إظهار التأثيرات الصحية السلبية المرتبطة بالرصاص كملوث إلا في عام 1969، بعد ما يقرب من خمسة عقود من الزمان. وعلى الرغم من كثرة التأثيرات الصحية السلبية المكتشفة، لم يتم تنفيذ أي متطلبات تنظيمية لتقليل مستويات الرصاص في البنزين حتى عام 1983. ببطء، بدأت البلدان في حظر استخدام الرصاص في البنزين بالكامل من عام 1986 إلى عام 2021. كانت اليابان أول من حظر الرصاص في البنزين في عام 1986، وتبعتها أمريكا الشمالية والجنوبية مع حظر كل دولة تقريبًا في القارتين للرصاص بحلول عام 1998. كانت إفريقيا هي أحدث من حظر الرصاص في البنزين حيث حظرته معظم الدول في عامي 2004 و2005 وآخرها الجزائر التي لم تحظره حتى عام 2021. [8]
الهيئات التنظيمية
تختلف الهيئات المكلفة بتنفيذ معايير انبعاثات العادم من ولاية قضائية إلى أخرى، حتى في نفس البلد. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة، تقع المسؤولية الكلية على عاتق وكالة حماية البيئة، ولكن بسبب المتطلبات الخاصة لولاية كاليفورنيا، يتم تنظيم الانبعاثات في كاليفورنيا من قبل مجلس موارد الهواء . في تكساس، تكون لجنة السكك الحديدية في تكساس مسؤولة عن تنظيم الانبعاثات من محركات الاحتراق الغني التي تعمل بالغاز البترولي المسال (ولكن ليس محركات الاحتراق الغني التي تعمل بالبنزين).
أمريكا الشمالية
- مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا – كاليفورنيا، الولايات المتحدة (معظم المصادر)
- البيئة الكندية – كندا (معظم المصادر)
- وكالة حماية البيئة – الولايات المتحدة (معظم المصادر)
- لجنة السكك الحديدية في تكساس - تكساس، الولايات المتحدة (محركات تعمل بالغاز البترولي المسال فقط)
- وزارة النقل الكندية – كندا (القطارات والسفن)
اليابان
- وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة / مكتب النقل البري / قسم السياسة البيئية [9]
أوروبا
يتولى الاتحاد الأوروبي التحكم في تنظيم الانبعاثات في الدول الأعضاء بالاتحاد الأوروبي؛ ومع ذلك، فإن العديد من الدول الأعضاء لديها هيئات حكومية خاصة بها لإنفاذ هذه اللوائح وتنفيذها في بلدانها المعنية. باختصار، يشكل الاتحاد الأوروبي السياسة (من خلال وضع حدود مثل معيار الانبعاثات الأوروبي ) وتقرر الدول الأعضاء أفضل السبل لتنفيذها في بلدانها.
المملكة المتحدة
في المملكة المتحدة، تعتبر المسائل المتعلقة بالسياسة البيئية "صلاحيات مفوضة" بحيث تتعامل بعض البلدان المكونة معها بشكل منفصل من خلال هيئاتها الحكومية الخاصة التي أنشئت للتعامل مع القضايا البيئية:
- وكالة البيئة - إنجلترا وويلز
- وكالة حماية البيئة الاسكتلندية (SEPA) – اسكتلندا
- وزارة البيئة – أيرلندا الشمالية
ومع ذلك، فإن العديد من السياسات على مستوى المملكة المتحدة يتم التعامل معها من قبل وزارة البيئة والغذاء والشؤون الريفية (DEFRA) وهي لا تزال خاضعة للوائح الاتحاد الأوروبي.
لم يتم إجراء اختبارات الانبعاثات على سيارات الديزل أثناء اختبارات MOT في أيرلندا الشمالية لمدة 12 عامًا، على الرغم من كونها مطلوبة قانونًا. [10]
الصين
- وزارة البيئة والشؤون البيئية - السلطة التنظيمية الأساسية المسؤولة عن حماية البيئة، وصياغة السياسات والمعايير واللوائح التي تشمل انبعاثات المركبات وتقييمات الأثر البيئي. [11]
- وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات – تعمل على إنشاء وتحديد الأهداف الخاصة بالمركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة والمركبات التجارية. كما تلعب دورًا في وضع معايير الانبعاثات الوطنية للسيارات. [12]
- إدارة الدولة لتنظيم السوق – مسؤولة عن الإشراف على السوق وتوحيد المعايير في الصين. تشرف إدارة الدولة لتنظيم السوق على تطبيق معايير انبعاثات المركبات وتضمن الامتثال من خلال إجراء عمليات التفتيش والاختبار وتدابير مراقبة الجودة. [13]
- اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح - مسؤولة عن التخطيط الاقتصادي الكلي وصياغة السياسات المتعلقة بالطاقة في الصين. تلعب اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح دورًا في معايير كفاءة الوقود، وتشجيع الوقود البديل، وتنفيذ تدابير توفير الطاقة للحد من الانبعاثات من المركبات. [14]
- مركز أبحاث وتكنولوجيا السيارات الصيني - مؤسسة بحثية مستقلة بتكليف من وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات، لبحث وتطوير ووضع معايير حدود استهلاك الوقود للسيارات. [15]
- وزارة النقل في جمهورية الصين الشعبية - في حين أنه من غير الواضح ما إذا كانت هذه الوزارة تتمتع بسلطة قانونية بشأن ما إذا كان بإمكانها فرض هذه المعايير، فإن وزارة النقل لن تصدر تراخيص تجارية لأي مركبات ثقيلة لا تلبي متطلبات استهلاك الوقود التي حددتها. [15]
- مكاتب حماية البيئة الإقليمية والبلدية - على المستوى الإقليمي والبلدي، تكون هذه المكاتب مسؤولة عن إنفاذ اللوائح مثل تلك المتعلقة بانبعاثات المركبات. وتراقب هذه المكاتب الامتثال، وتجري عمليات التفتيش، وتفرض العقوبات في حالة عدم الامتثال.
تصميم نظام التحكم في الانبعاثات
كان من المهم جدًا لمصممي النظام تلبية متطلبات الانبعاثات باستخدام الحد الأدنى من كمية مادة المحفز ( البلاتين و/أو البلاديوم ) بسبب مشكلات التكلفة والإمداد. كان من المقرر أن يتبع "مركز مشروع أنظمة التحكم في الانبعاثات" التابع لشركة جنرال موتورز "الخطط التشغيلية التي وضعتها مراكز المشاريع السابقة (GM). كانت العناصر الفريدة لـ "مركز مشروع أنظمة التحكم في الانبعاثات" (هي):
- لا يوجد مصممين - سيتم تنفيذ جميع أعمال التصميم في الأقسام المنزلية.
- نشاط التخطيط الذي سيوفر مخططات التوقيت الرسمية، وتكاليف المكونات، والتخصيصات، وما إلى ذلك.
كان لمركز مشروع أنظمة التحكم في الانبعاثات سبعة مهام يجب القيام بها، بحيث يتم وضع نظام انبعاثات يتوافق مع جميع التشريعات الفيدرالية الحالية الخاصة بالانبعاثات واقتصاد الوقود في مرحلة الإنتاج.
وهذه المهام تعمل مع أقسام السيارات من أجل:
- تحديد متطلبات الأجهزة والنظام.
- تطوير مواصفات التصميم لجميع الأجهزة المطلوبة.
- مراجعة التصاميم والأنظمة البديلة.
- الترتيب لاختبار والتحقق من صحة الأنظمة التي تناسب احتياجات جميع الأطراف المعنية.
- راقب تصميم المكونات وإصدارها.
- متابعة تقدم أعمال شهادة القسم.
- إبقاء الإدارة والأقسام مطلعة على حالة التقدم.
كان من المقرر تنفيذ النظام على مراحل على مدى ثلاث سنوات. في طراز عام 1979، ستحتوي المركبات في كاليفورنيا بمحركات سعة 2.5 و2.8 و3.5 لتر على نظام CLCC. في طراز عام 1980، ستحتوي المركبات المباعة في كاليفورنيا والمحركات سعة 3.8 و4.3 لتر المباعة فيدراليًا على نظام CLCC، وأخيرًا في طراز عام 1981، ستحتوي جميع سيارات الركاب على النظام. قد تستخدم الشاحنات الخفيفة والمتوسطة في كاليفورنيا أيضًا نظام c-4. في حين أن أنظمة 1979 و1980 متشابهة جدًا، فإن نظام عام 1981 (الجيل الثاني) سيختلف في أنه قد يتضمن أنظمة تحكم إضافية في المحرك (أي توقيت الشرارة الإلكتروني والتحكم في سرعة الخمول وما إلى ذلك).
تم تسمية نظام التحكم في الانبعاثات قيد التطوير باسم C-4. وهذا يعني المحول الحفاز الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر. يشتمل نظام C-4 على نظام التحكم في المكربن ذي الحلقة المغلقة (CLCC) ونظام حقن جسم الخانق (TBI). "" [4] [5] [6]
التحكم في الانبعاثات
تم تحسين كفاءة المحرك بشكل مطرد مع تحسين تصميم المحرك، وتوقيت الإشعال الأكثر دقة والإشعال الإلكتروني ، وقياس الوقود الأكثر دقة ، وإدارة المحرك المحوسبة .
إن التقدم في تكنولوجيا المحركات والمركبات يعمل باستمرار على تقليل سمية العادم الخارج من المحرك، ولكن هذه التقنيات وحدها أثبتت عدم كفايتها بشكل عام لتحقيق أهداف الانبعاثات. لذلك، فإن التقنيات المستخدمة لإزالة السموم من العادم تشكل جزءًا أساسيًا من التحكم في الانبعاثات.
حقن الهواء
يعد حقن الهواء الثانوي أحد أول أنظمة التحكم في انبعاثات العادم التي تم تطويرها. في الأصل، تم استخدام هذا النظام لحقن الهواء في منافذ عادم المحرك لتوفير الأكسجين حتى تنتهي الهيدروكربونات غير المحترقة والمحترقة جزئيًا في العادم من الاحتراق. يستخدم حقن الهواء الآن لدعم تفاعل أكسدة المحول الحفاز ، وتقليل الانبعاثات عند بدء تشغيل المحرك من البرد. بعد بدء التشغيل البارد، يحتاج المحرك إلى خليط من الهواء والوقود أغنى مما يحتاجه عند درجة حرارة التشغيل ، ولا يعمل المحول الحفاز بكفاءة حتى يصل إلى درجة حرارة تشغيله الخاصة. يدعم الهواء المحقون أعلى المحول الاحتراق في أنبوب العادم، مما يسرع من تسخين المحفز ويقلل من كمية الهيدروكربونات غير المحترقة المنبعثة من أنبوب الذيل.
إعادة تدوير غاز العادم
في الولايات المتحدة وكندا، تحتوي العديد من المحركات في المركبات من طراز 1973 وما بعده (1972 وما بعده في كاليفورنيا) على نظام يوجه كمية محددة من العادم إلى مسار السحب في ظل ظروف تشغيل معينة. لا يحترق العادم ولا يدعم الاحتراق، لذا فهو يخفف من شحنة الهواء/الوقود لتقليل درجات حرارة غرفة الاحتراق القصوى. وهذا بدوره يقلل من تكوين NO x .
المحول الحفاز
المحول الحفزي هو جهاز يوضع في أنبوب العادم، والذي يحول الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين إلى غازات أقل ضررًا باستخدام مزيج من البلاتين والبلاديوم والروديوم كمحفزات . [ 16]
هناك نوعان من المحولات الحفازة، محول ثنائي الاتجاه ومحول ثلاثي الاتجاه. كانت المحولات ثنائية الاتجاه شائعة حتى ثمانينيات القرن العشرين، عندما حلت المحولات ثلاثية الاتجاه محلها في معظم محركات السيارات. راجع مقال المحول الحفاز لمزيد من التفاصيل.
التحكم في الانبعاثات التبخيرية
الانبعاثات التبخيرية هي نتيجة لأبخرة البنزين التي تتسرب من نظام وقود السيارة. منذ عام 1971، كانت جميع المركبات الأمريكية مزودة بأنظمة وقود محكمة الغلق لا تنفث مباشرة إلى الغلاف الجوي؛ ظهرت تفويضات لأنظمة من هذا النوع في وقت متزامن في ولايات قضائية أخرى. في نظام نموذجي، يتم توجيه الأبخرة من خزان الوقود وفتحة وعاء المكربن (في المركبات التي تعمل بالكربوراتير) إلى عبوات تحتوي على كربون نشط . يتم امتصاص الأبخرة داخل العبوة، وخلال أوضاع تشغيل معينة للمحرك يتم سحب الهواء النقي عبر العبوة، مما يسحب البخار إلى المحرك، حيث يحترق.
اختبار انبعاثات الاستشعار عن بعد
تستخدم بعض الولايات الأمريكية أيضًا تقنية تستخدم الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية للكشف عن الانبعاثات أثناء مرور المركبات على الطرق العامة، وبالتالي القضاء على الحاجة إلى ذهاب المالكين إلى مركز الاختبار. يُستخدم الكشف عن غازات العادم عن طريق وميض الضوء غير المرئي بشكل شائع في المناطق الحضرية، [17] وأصبح معروفًا على نطاق أوسع في أوروبا. [18]
استخدام بيانات اختبار الانبعاثات
في كثير من الحالات يتم تجميع نتائج اختبار الانبعاثات من المركبات الفردية لتقييم أداء الانبعاثات لمختلف فئات المركبات، وفعالية برنامج الاختبار والعديد من اللوائح الأخرى المتعلقة بالانبعاثات (مثل التغييرات في تركيبات الوقود) ونمذجة آثار انبعاثات السيارات على الصحة العامة والبيئة.
المركبات التي تعمل بالوقود البديل
يمكن تقليل انبعاثات العادم من خلال الاستفادة من الدفع النظيف للمركبات. تشمل أكثر الأوضاع شيوعًا المركبات الهجينة والكهربائية . اعتبارًا من ديسمبر 2020 ، تمتلك الصين أكبر مخزون في العالم من سيارات الركاب الكهربائية القابلة للشحن القانونية على الطرق السريعة بواقع 4.5 مليون وحدة، تمثل 42٪ من مخزون السيارات القابلة للشحن في العالم. [19] [20][تحديث]
انظر أيضا
- AP 42 تجميع عوامل انبعاث الملوثات الجوية
- اقتصاد منخفض الكربون
- التشخيص على متن السيارة#OBD-I
- حملة تنظيف في أونتاريو
- نظام قياس الانبعاثات المحمول
- نمذجة انتشار الهواء على الطرق
- فحص المركبات
- التخلص التدريجي من المركبات التي تعمل بالوقود الأحفوري
- الانبعاثات غير العادمة
مراجع
- ^ "مذكرة وكالة حماية البيئة بشأن ثاني أكسيد النيتروجين والصحة". مؤرشف من الأصل في 2015-09-30 . تم الاسترجاع في 2015-09-21 .
- ^ جالاني، أميت؛ شارما، ديليب؛ سوني، شياملال (2021). "تقييم جدوى وقود الديزل المستحلب المصنوع حديثًا من بول الأبقار لتطبيق محرك الاحتراق الداخلي". مجلة الوقود . 288 : 119713. doi :10.1016/j.fuel.2020.119713. S2CID 229400709.
- ^ روزن (المحرر)، إروين م. (1975). دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإصلاح السيارات من إنتاج بيترسون . شركة جروسيت آند دنلاب. رقم ISBN 978-0-448-11946-5.
- ^ ab "(بدون عنوان)". GM Today . المجلد 6، العدد 8. جنرال موتورز. سبتمبر 1980.
- ^ ab Cox, Ronald W. (2018). Wheels Within Wheels . Kindle Direct Publishing. ص 29-30. ISBN 978-1987537116.
- ^ ab Cox, Ronald W. (ديسمبر 2020). Delco Electronics . Kindle Direct Publishing. ص 111-127. ISBN 9798575886945.
- ^ من وكالة حماية البيئة الأمريكية، OAR (2016-06-27). "الجدول الزمني للإنجازات الكبرى في النقل وتلوث الهواء وتغير المناخ". www.epa.gov . تم الاسترجاع في 2024-05-10 .
- ^ ريتشي، هانا ؛ روزر، ماكس (2024-03-01). "كيف تخلص العالم من الرصاص في البنزين". عالمنا في البيانات .
- ^ هيروشي موريموتو (نوفمبر 2019). "نظرة عامة على سياسة البيئة الخاصة بالمركبات في المجلس الدولي للنقل النظيف " (PDF) . تم الاسترجاع في 4 ديسمبر 2021 .
- ^ "لم يتم إجراء اختبار MOT diesel في NI لمدة 12 عامًا". BBC Northern Ireland News . 26 سبتمبر 2018. مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2018 . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2018 .
- ^ “中华人民共和国生态环境部”. www.mee.gov.cn. تم الاسترجاع بتاريخ 2023-06-02 .
- ^ 严茂强. "تطبيق معايير انبعاثات أكثر صرامة". www.chinadaily.com.cn . تم الاسترجاع في 2023-06-02 .
- ^ “国家市场监督管理总局”. www.samr.gov.cn . تم الاسترجاع بتاريخ 2023-06-02 .
- ^ "اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح (NDRC) جمهورية الصين الشعبية". en.ndrc.gov.cn . تم الاسترجاع في 2023-06-02 .
- ^ "الصين: المعدات الثقيلة: استهلاك الوقود | سياسة النقل". www.transportpolicy.net . تم الاسترجاع في 2023-06-02 .
- ^ Lathia, Rutvik; Dadhaniya, Sujal (2019-01-20). "معايير السياسة والطرق المقترحة لتحقيق أهداف برنامج انبعاثات المركبات الهندية". مجلة الإنتاج الأنظف . 208 : 1339–1346. doi :10.1016/j.jclepro.2018.10.202. ISSN 0959-6526. S2CID 158500168. مؤرشف من الأصل في 2021-10-06 . تم الاسترجاع 2020-05-06 .
- ^ "الاستشعار عن بعد بالأشعة تحت الحمراء لانبعاثات المركبات الآلية على الطرق في ولاية واشنطن" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2010-12-31 . تم الاسترجاع في 2009-03-23 . (239 كيلو بايت)
- ^ "قياس الملوثات عن طريق الاستشعار عن بعد في زيورخ/سويسرا بواسطة مكتب حماية البيئة في كانتون "awel" بواسطة معدات مقدمة من Opus Inspection / etest". www.awel.zh.ch . مؤرشف من الأصل في 2016-03-04 . تم الاسترجاع في 2016-02-23 .
- ^ وكالة الطاقة الدولية (IEA)، مبادرة الطاقة النظيفة الوزارية والمركبات الكهربائية (EVI) (يونيو 2020). "توقعات المركبات الكهربائية العالمية 2020: هل ندخل عقد القيادة الكهربائية؟". مطبوعات وكالة الطاقة الدولية . تم الاسترجاع في 10 يناير 2021 .
{{cite web}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) انظر الملحق الإحصائي، ص 247-252 (انظر الجدولين أ.1 وأ.12). - ^ رابطة مصنعي السيارات الصينية (CAAM) (2021-01-14). "مبيعات المركبات العاملة بالطاقة الجديدة في ديسمبر 2020". CAAM . تم الاسترجاع في 2021-02-08 . بلغ إجمالي مبيعات السيارات الجديدة في الصين 1.637 مليون في عام 2020، بما في ذلك 1.246 مليون سيارة ركاب و121 ألف مركبة تجارية.
روابط خارجية
- رابطة مصنعي ضوابط الانبعاثات (MECA)
- مركز معلومات الديزل
- جمعية التحكم في الانبعاثات بواسطة المحفز (AECC)
- أنظمة التحكم في الانبعاثات على FamilyCar.com
- المختبر الوطني لانبعاثات المركبات والوقود التابع لوكالة حماية البيئة الأمريكية
- انبعاثات المركبات والاختبارات
