مع تزايد الوعي بحماية البيئة ولوائح الانبعاثات الصارمة بشكل متزايد، أصبحت تكنولوجيا تحسين البيئة لمحركات البنزين موضوعًا ساخنًا للبحث والتطوير. فيما يلي العديد من تقنيات تحسين البيئة الرئيسية:
I. تكنولوجيا الحقن التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا
1. الميزات التقنية
- تشير تقنية الحقن التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا إلى التحكم الدقيق في وقت الحقن وكمية الحقن بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) لتحسين عملية الاحتراق. يمكن لهذه التكنولوجيا تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات.
- تكنولوجيا الحقن التي يتم التحكم فيها إلكترونياً تشمل أنواعاً عديدة، مثل الحقن ذو النقطة الواحدة، والحقن متعدد النقاط، والحقن المتسلسل، والحقن المباشر. من بينها، يتم تفضيل تكنولوجيا الحقن المباشر لأنها يمكن أن تحقق توزيعًا أكثر تجانسًا للخليط وكفاءة احتراق أعلى.
ثانيا. تقنية الشحن التوربيني
1. الميزات التقنية
- تعمل تقنية الشحن التوربيني على تشغيل التوربين باستخدام طاقة غاز العادم، والذي يقوم بدوره بتشغيل الضاغط لضغط الهواء الداخل وزيادة كثافة السحب. وهذا يتيح للمحرك إنتاج المزيد من الطاقة دون زيادة الإزاحة، مع تقليل الانبعاثات عن طريق تحسين عملية الاحتراق.
- لا تعمل تقنية الشحن التوربيني على تحسين أداء قوة المحرك فحسب، بل تقلل أيضًا بشكل غير مباشر من استهلاك الوقود والانبعاثات من خلال تحسين كفاءة الاحتراق.
3. تقنية إعادة تدوير غاز العادم (EGR).
1. الميزات التقنية
- تعمل تقنية EGR على تقليل توليد أكاسيد النيتروجين (NOx) عن طريق إعادة إدخال جزء من غاز العادم إلى نظام السحب لتقليل درجة حرارة الاحتراق. يمكن لهذه التقنية أن تقلل الانبعاثات بشكل كبير دون التضحية بأداء الطاقة.
- غالبًا ما يتم استخدام تقنية EGR جنبًا إلى جنب مع الحقن الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا وتقنيات التحكم في الانبعاثات الأخرى لتحقيق تأثيرات أفضل لخفض الانبعاثات.
4. المحول الحفاز
1. الميزات التقنية
- المحول الحفاز هو جهاز مثبت في نظام العادم يستخدم محفزًا لتحويل مكونات العادم الضارة إلى مواد غير ضارة. تشمل المحولات الحفازة الشائعة المحولات الحفازة ثلاثية الاتجاه، والتي يمكنها في نفس الوقت تقليل انبعاثات الهيدروكربونات (HC)، وأول أكسيد الكربون (CO) وأكاسيد النيتروجين (NOx).
- يعتمد تأثير المحول الحفاز على اختيار المحفز ودرجة حرارة العادم. عادةً ما تكون محركات البنزين الحديثة مجهزة بمحولات حفازة ثلاثية الاتجاه عالية الكفاءة لتلبية معايير الانبعاثات الصارمة.
5. مرشح الجسيمات
1. الميزات التقنية
- تُستخدم مرشحات الجسيمات بشكل أساسي لالتقاط الجسيمات (PM) الموجودة في العادم وتقليل التلوث للبيئة. هذه التكنولوجيا مناسبة بشكل خاص لمحركات الديزل، ولكن بعض محركات البنزين مجهزة أيضًا بمرشحات الجسيمات.
- يحتاج مرشح الجسيمات إلى التجديد بانتظام لتجنب الانسداد. تتم عملية التجديد عادةً عن طريق زيادة درجة حرارة العادم لحرق الجزيئات الملتقطة.
سادسا. توقيت الصمام المتغير وتكنولوجيا الرفع
1. الميزات التقنية
- تعمل تقنية التوقيت المتغير للصمامات ورفعها (VVT/VVL) على تحسين عمليات السحب والعادم عن طريق تغيير الوقت ورفع فتحة الصمام. يمكن لهذه التقنية ضبط توقيت فتح وإغلاق الصمام وفقًا لظروف تشغيل المحرك المختلفة لتحسين كفاءة الاحتراق وتقليل الانبعاثات.
- يمكن لتقنية VVT/VVL تحسين أداء المحرك بشكل كبير عند السرعات المنخفضة والعالية مع تقليل استهلاك الوقود والانبعاثات.
سابعا. تقنية الحرق الهزيل
1. الميزات التقنية
- تشير تقنية الحرق الخفيف إلى الاحتراق بمعدل أعلى من الهواء إلى الوقود لتقليل استهلاك الوقود والانبعاثات. تُستخدم هذه التقنية عادةً مع تقنية الحقن المباشر والشحن التوربيني لتحقيق كفاءة احتراق أعلى.
- يمكن لتكنولوجيا الحرق الهزيل أن تقلل بشكل كبير من توليد أكاسيد النيتروجين، ولكنها قد تزيد من انبعاثات الهيدروكربون وأول أكسيد الكربون. لذلك، من الضروري عادةً استخدامه مع تقنيات التحكم في الانبعاثات الأخرى.
إن تطبيق تقنيات تحسين البيئة هذه يمكّن محركات البنزين الحديثة من تحقيق انبعاثات أقل مع الحفاظ على الأداء العالي، وتلبية احتياجات حماية البيئة بشكل أفضل.
