ماذا يحدث إذا فشل محفز أكسدة الديزل؟

يعد محفز أكسدة الديزل (DOC) مكونًا مهمًا في نظام المعالجة اللاحقة للعادم في محركات الديزل. إنه يلعب دورًا محوريًا في تقليل الانبعاثات الضارة وضمان تلبية محركات الديزل للوائح البيئية. باعتباري موردًا لمحفزات أكسدة الديزل، فقد شهدت بنفسي أهمية هذه الأجهزة والعواقب المحتملة عند فشلها. في منشور المدونة هذا، سأتعمق في ما يحدث عند فشل DOC، واستكشاف التأثيرات على الانبعاثات، وأداء المحرك، وتشغيل السيارة بشكل عام.

كيف يعمل محفز أكسدة الديزل

قبل أن نناقش الآثار المترتبة على فشل DOC، من الضروري أن نفهم كيفية عمل هذه المحفزات. DOC هو جهاز مثبت في نظام العادم لمحرك الديزل. يحتوي على ركيزة، عادة ما تكون مصنوعة من السيراميك أو المعدن، ومغطاة بمعادن ثمينة مثل البلاتين والبلاديوم. عندما تمر غازات العادم عبر DOC، تعمل المعادن الثمينة كمحفزات، مما يسهل التفاعلات الكيميائية التي تحول الملوثات الضارة إلى مواد أقل ضررًا.

الملوثات الأساسية التي يستهدفها DOC هي أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات (HC) والجسيمات (PM). أول أكسيد الكربون هو غاز سام ينتج عن الاحتراق غير الكامل. في DOC، يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وهو غاز دفيئة أقل ضررًا. تتأكسد الهيدروكربونات، وهي جزيئات وقود غير محترقة، إلى ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. يساعد DOC أيضًا في أكسدة الجزء العضوي القابل للذوبان (SOF) من الجسيمات، مما يقلل من إجمالي انبعاثات الجسيمات الدقيقة.

عواقب فشل محفز أكسدة الديزل

زيادة الانبعاثات

إحدى العواقب المباشرة والأكثر أهمية لفشل DOC هي زيادة الانبعاثات الضارة. عندما لا يعمل DOC بشكل صحيح، فإنه لا يمكنه تحويل ثاني أكسيد الكربون، وHC، والجسيمات بشكل فعال إلى مواد أقل ضررًا. ونتيجة لذلك، تحتوي غازات العادم المنبعثة في الغلاف الجوي على مستويات أعلى من هذه الملوثات.

يمكن أن تشكل المستويات المرتفعة من أول أكسيد الكربون خطراً صحياً خطيراً، خاصة في المناطق المغلقة أو سيئة التهوية. يرتبط ثاني أكسيد الكربون بالهيموجلوبين في الدم، مما يقلل من قدرته على حمل الأكسجين، مما قد يؤدي إلى الصداع، والدوخة، والغثيان، وحتى الموت بتركيزات عالية. الهيدروكربونات ضارة أيضًا، حيث تساهم في تكوين الأوزون والضباب الدخاني على مستوى الأرض. الأوزون هو مهيج للجهاز التنفسي يمكن أن يسبب السعال وضيق التنفس، ويؤدي إلى تفاقم الربو وأمراض الجهاز التنفسي الأخرى. يمكن للمواد الجسيمية، وخاصة الجسيمات الدقيقة (PM2.5)، أن تخترق عمق الرئتين وتتسبب في أمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية.

انخفاض أداء المحرك

يمكن أن يكون لفشل DOC أيضًا تأثير سلبي على أداء المحرك. يساعد DOC في الحفاظ على الضغط الخلفي المناسب في نظام العادم. وعندما يفشل، قد يتعطل الضغط الخلفي، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة المحرك. قد يواجه المحرك انخفاضًا في إنتاج الطاقة وتسارعًا أبطأ وزيادة في استهلاك الوقود.

يمكن أن تؤدي الأكسدة غير الصحيحة لغازات العادم أيضًا إلى تراكم الوقود غير المحترق والجسيمات في نظام العادم. يمكن أن يتسبب ذلك في انسداد المكونات النهائية مثل مرشحات جسيمات الديزل (DPF) ومحفز SCR معتمد من قبل جمعية التصنيف الصينية مع معيار انبعاث أكاسيد النيتروجين أفضل من Euro VI. يمكن أن يؤدي انسداد DPF إلى زيادة الضغط الخلفي، مما يزيد من الضغط على المحرك ويقلل من أدائه.

قضايا الامتثال

تخضع محركات الديزل للوائح الانبعاثات الصارمة حول العالم. تم تصميم هذه اللوائح لحماية البيئة والصحة العامة عن طريق الحد من كمية الملوثات التي يمكن أن تنبعث من المركبات والمعدات. يمكن أن يتسبب فشل DOC في تجاوز السيارة أو المعدات لحدود الانبعاثات التي حددتها هذه اللوائح.

يمكن أن يؤدي عدم الامتثال إلى فرض غرامات وعقوبات كبيرة على مالكي ومشغلي المركبات. بالإضافة إلى ذلك، قد تطلب بعض المناطق من المركبات اجتياز اختبارات الانبعاثات قبل أن يتم تسجيلها أو تشغيلها على الطرق العامة. يمكن أن يؤدي فشل DOC إلى فشل السيارة في هذه الاختبارات، مما يجعلها غير مؤهلة للتشغيل القانوني حتى يتم حل المشكلة.

تلف مكونات نظام العادم الأخرى

يمكن أن يؤدي فشل DOC أيضًا إلى تلف المكونات الأخرى في نظام المعالجة اللاحقة للعادم. كما ذكرنا سابقًا، فإن تراكم الوقود غير المحترق والجسيمات يمكن أن يسد جسيمات الديزل. قد يتطلب DPF المسدود دورات تجديد متكررة، مما قد يضع ضغطًا إضافيًا على DPF ويقلل من عمره الافتراضي.

علاوة على ذلك، فإن المستويات المتزايدة من الهيدروكربونات والجسيمات غير المحترقة يمكن أن تؤثر أيضًا على أداءالأمونيا زلة محفزومحفز SCR القائم على النحاس. تم تصميم هذه المحفزات لتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx)، ولكنها تعتمد على تيار عادم نظيف ومؤكسد بشكل صحيح ليعمل بفعالية. يمكن أن يؤدي فشل DOC إلى تعطيل هذه العملية، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة تحويل أكاسيد النيتروجين والضرر المحتمل لهذه المحفزات.

أسباب فشل محفز أكسدة الديزل

هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تساهم في فشل DOC. أحد الأسباب الشائعة هو التدهور الحراري. يعمل DOC في درجات حرارة عالية، وبمرور الوقت، يمكن أن تتسبب الحرارة المرتفعة في تلبيد أو انهيار طلاء المعدن الثمين الموجود على الركيزة. وهذا يقلل من مساحة السطح المتاحة للتفاعلات الحفزية، مما يقلل من كفاءة المحفز.

سبب آخر هو التسمم. يمكن لبعض المواد الموجودة في غازات العادم، مثل الكبريت والفوسفور والرصاص، أن تتفاعل مع المعادن الثمينة الموجودة في DOC وتشكل مركبات تحجب المواقع النشطة في المحفز. وهذا يمنع المحفز من تسهيل تفاعلات الأكسدة، مما يؤدي إلى فقدان الأداء.

يمكن أن يحدث ضرر مادي أيضًا لـ DOC. يمكن أن يؤدي الاهتزاز أو التأثير أو التثبيت غير الصحيح إلى تشقق أو كسر الركيزة، مما يقلل من مساحة التلامس بين غازات العادم والمحفز. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تراكم السخام والرماد في DOC في النهاية إلى الانسداد، مما يحد من تدفق غازات العادم ويقلل من فعالية المحفز.

اكتشاف ومنع فشل محفز أكسدة الديزل

يعد اكتشاف فشل DOC مبكرًا أمرًا بالغ الأهمية لمنع حدوث المزيد من الضرر للمحرك ونظام العادم. تتمثل إحدى طرق اكتشاف المشكلة في استخدام أنظمة التشخيص (OBD) الموجودة على متن السيارة. تقوم هذه الأنظمة بمراقبة أداء المكونات المختلفة في السيارة، بما في ذلك DOC. إذا اكتشف نظام تشخيص الأعطال (OBD) انبعاثات غير طبيعية أو انخفاضًا في كفاءة DOC، فسيقوم بتشغيل ضوء تحذير على لوحة القيادة.

تعد الصيانة المنتظمة ضرورية أيضًا لمنع فشل DOC. ويشمل ذلك استخدام الوقود ومواد التشحيم عالية الجودة التي تحتوي على نسبة منخفضة من الكبريت والملوثات الأخرى. من المهم أيضًا اتباع فترات الخدمة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للمحرك ونظام العادم. قد يشمل ذلك تنظيف أو استبدال DOC في الوقت المناسب.

خاتمة

باعتباري موردًا لمحفزات أكسدة الديزل، فإنني أدرك أهمية هذه المكونات في ضمان التشغيل النظيف والفعال لمحركات الديزل. يمكن أن يؤدي فشل DOC إلى عواقب بعيدة المدى، بدءًا من زيادة الانبعاثات وانخفاض أداء المحرك وحتى مشكلات الامتثال والضرر الذي يلحق بمكونات نظام العادم الأخرى. من خلال فهم أسباب فشل DOC، واكتشاف المشكلات مبكرًا، وتنفيذ ممارسات الصيانة المناسبة، يمكن لأصحاب المركبات ومشغليها تقليل مخاطر فشل DOC وضمان موثوقية محركات الديزل الخاصة بهم على المدى الطويل.

إذا كنت تواجه مشكلات مع محفز أكسدة الديزل الخاص بك أو كنت تبحث عن DOCs عالية الجودة لمركباتك أو معداتك، فأنا أشجعك على التواصل معنا. لدينا مجموعة واسعة من DOCs المتاحة والتي تم تصميمها لتلبية معايير الانبعاثات الأكثر صرامة وتوفير الأداء الأمثل. اتصل بنا اليوم لمناقشة احتياجاتك الخاصة واستكشاف كيف يمكننا مساعدتك في الحفاظ على نظافة وكفاءة محركات الديزل الخاصة بك.

مراجع

• هيوود، جي بي (1988). أساسيات محرك الاحتراق الداخلي. ماكجرو - هيل.
• جونسون، تلفزيون (2009). التحكم التحفيزي لانبعاثات عادم محرك الديزل. التحفيز اليوم، 149(1 - 2)، 1 - 15.
• جمعية مهندسي السيارات (SAE). (2016). دليل SAE: التحكم في الانبعاثات. ساي الدولية.