بورشه تعيد ابتكار المحول الحفاز ..ماذا فعلت؟
تواصل بورشه Porsche تطوير حلول هندسية تهدف إلى تحسين كفاءة محركات الاحتراق الداخلي وتقليل الانبعاثات الضارة دون التخلي عن الأداء، وقدمت الشركة الألمانية براءة اختراع جديدة للحفاظ على كفاءة وعمر المحول الحفاز Catalytic Converter. هذه التقنية الجديدة تعتمد على تطوير مفهوم إعادة تدوير غازات العادم EGR مع تعديل توقيت الإشعال، لتقديم طريقة أكثر نظافة وذكاء للتعامل مع عملية تجديد المحول الحفاز، بعيدًا عن الأساليب التقليدية الأقل كفاءة.
مشكلة قديمة وحل تقني يحافظ على البيئة
تعتمد الطرق التقليدية لتجديد المحول الحفاز على حقن كميات إضافية من الوقود داخل المحرك بهدف رفع درجة حرارة العادم وحرق الرواسب الضارة المتراكمة داخل المحول. ورغم فعالية هذه الطريقة في تحقيق درجات الحرارة المطلوبة، فإنها تؤدي إلى إهدار الوقود وزيادة استهلاكه، كما تتسبب في إنتاج المزيد من الانبعاثات، وهو ما يتعارض مع الهدف الأساسي من وجود المحول الحفاز.
براءة الاختراع الجديدة من بورشه Porsche تعالج هذه المشكلة عبر توظيف إحدى أكثر تقنيات المحركات إثارة للجدل وسوء الفهم في السنوات الماضية، وهي تقنية إعادة تدوير غازات العادم EGR. ومع التطور الكبير الذي شهدته هذه التقنية، أصبحت فوائدها في الوقت الحالي تفوق سلبياتها بشكل واضح، لتأتي هذه البراءة كخطوة تهدف إلى خفض الانبعاثات على المدى الطويل مع الحفاظ على مستويات الأداء والقوة.
آلية العمل ..حرارة أعلى دون وقود إضافي
تعتمد فكرة بورشه Porsche الأساسية على مبدأ بسيط لكنه بالغ الفعالية، يتمثل في أن رفع درجة حرارة المحول الحفاز يؤدي إلى نظام عادم أنظف وأكثر كفاءة، ما ينعكس إيجابيًا على صحة المحرك، وقوته الحصانية، ومستويات الانبعاثات بمرور الوقت. لتحقيق ذلك، يقوم النظام بالتلاعب الذكي بتوقيت فتح وإغلاق الصمامات المتغير Variable Valve Timing، بحيث يتم تمرير كميات كبيرة من غازات العادم عبر غرفة الاحتراق أثناء مرحلة التجديد، وهو ما يولد درجات الحرارة المطلوبة داخل المحول الحفاز دون الحاجة إلى زيادة نسبة الوقود في خليط الاحتراق.
ويختلف هذا النظام عن أنظمة EGR التقليدية من خلال الاعتماد على تداخل بين الصمامات Valve Overlap، وهو ما يسمح بإعادة تمرير العادم بكفاءة أعلى خلال عملية التجديد. إلى جانب ذلك، تقوم بورشه Porsche بتأخير توقيت الإشعال Ignition Timing Retardation أثناء هذه المرحلة، وهو ما يؤدي مؤقتًا إلى تقليل القدرة الناتجة، لكنه في المقابل يحد من تكوّن أكاسيد النيتروجين NOx، ويخلق ظروفًا مثالية لتجديد المحول الحفاز مع تقليل الجهد الواقع عليه.
وتتولى وحدة التحكم الإلكترونية ECU تنسيق ضغط الشحن التوربيني ووضعية دواسة الوقود بشكل دقيق، لضمان أن تتم عملية التجديد بسلاسة تامة دون أن يشعر السائق بأي اختلاف في سلوك السيارة أو أدائها أثناء القيادة.
فوائد عملية في ظروف الاستخدام الحقيقي
ارتبط اسم تقنية إعادة تدوير غازات العادم EGR في بداياتها بتجارب غير ناجحة أثرت سلبًا على الأداء والاعتمادية بسبب بساطة الأنظمة وقتها. إلا أن التطور الكبير في تقنيات توقيت الصمامات المتغير أعاد تعريف هذه الفكرة، حيث أصبح بالإمكان توجيه غازات العادم عبر المحرك عدة مرات لتحقيق أقصى استفادة من كل دورة تجديد، وهو أمر بالغ الأهمية في الحالات التي تنخفض فيها درجات حرارة العادم، مثل القيادة داخل المدن أو على السرعات المنخفضة.
وتشير هذه التقنية الجديدة إلى إمكانية إطالة العمر الافتراضي للمحول الحفاز بشكل ملحوظ، مع تقليل تكاليف الصيانة على المدى الطويل. كما تؤكد براءة الاختراع أن النظام يعمل بشكل غير ملحوظ بالنسبة للسائق، محافظًا على توازن دقيق بين الأداء القوي ومستويات الانبعاثات المنخفضة، دون أي تدخل أو إحساس مباشر بعملية التجديد.
