المحول الحفاز أو علبة البيئة (Catalytic Converters) ويعرف ايضا بأسم الكتالايزر, من القطع الهامه والتي لها دور فعال في أداء السيارة والحفاظ على البيئة,حيث تحتوي جميع السيارات الحديثة على محول حفزي بنظام العادم يوضع قبل كاتم الصوت لتنظيف غازات العادم بمعالجة الغازات الضارة والتخلص منها عن طريق أكسدتها وتحويلها إلى غازات غير ضارة للبيئة. وفي السطور القادمه سنتناول علبة البيئة بالشرح الموجز مع توضيح أنواعه واعطاله.
ببساطه تقوم المحولات الحفازة بأكسدة (حرق) انبعاثات الهيدروكربونات HC وأول اكسيد الكربون CO والتي تخرج إلى نظام العادم،. الحرارة العالية (حوالي 800 درجة مئوية) تقوم بإشعال تلك الانبعاثات وتحويلها إلى غازات غير ضارة (ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء).
مكونات المحول الحفاز
يتكون المحول الحفاز من مادة حفازة تصنع من البلاتين أو البلاديوم، أو الروديوم، أو خليط من أثنين من تلك المواد. الحفاز هو أي مادة تقوم بتسريع التفاعل الكيميائي دون أن تتغير خصائصها، وتطلى مادة الحفاز على كتلة من السيراميك مشكلة بالثقوب (على شكل خلية النحل) أو على كريات صغيرة من السيراميك. يركب الحفاز داخل علبة من الصلب المقاوم للصدأ مصممة بحيث تكون مقاومة للحرارة.
أنواع المحولات الحفازة
المحول الحفاز المؤكسد المفرد
المحول الحفزي الذي يستخدم حفازا يتكون من كتلة من السيراميك يطلق عليه المحول من النوع الموحد، وعندما يستخدم كريات خزفية صغيرة يطلق عليه المحول الحفزي ذو الكريات.وتعرف هذه بمنظومة تحويل ذات طبقة واحدة ، ويعمل المحرك في حالة وجود هذا النظام بخليط فقير ويتم ضخ هواء قبل المحول.ويتم فيها أكسدة الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون COإلى بخار ماء H2O وثاني أكسيد الكربون CO2 ويعيب هذا النوع هو أن أكاسيد النيتروجين NOx تبقى كما هي ولا تتأثر عمليا.
المحول الحفاز المزدوج
يحتوي على طبقتين إحداهما تحتوي على العوامل المساعدة المخفضة لتقليل أكاسيد النيتروجين NOx والطبقة الثانية تحتوي على العوامل المساعدة المؤكسدة وتعمل على تقليل كل من الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون CO وهي على الترتيب كما هو مبين في الشكل
وفي هذا النظام تمر غازات العادم أولا خلال طبقة التخفيض التي تعمل على تحويل أكسيد النيتروجين NOx إلى أمونيا NH3 ومركبات أخرى. أما الطبقة الثانية فإنه ضخ هواء ثانوي بين الطبقتين وبالتالي فإن الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون CO تتم أكسدتها تقريبا بالكامل إلى بخار ماء H2O وثاني أكسيد الكربون .
ملحوظه :
بعض السيارات تستخدم محول حفاز صغيرا في الحجم يركب بالقرب من المحرك ويسخن بسرعة عند بد، الإدارة (عندما يكون المحرك والمحول الحفاز الرئيس باردا) لتقليل الانبعاثات أثناء فترة إحماء المحرك. ويستخدم المحول الحفاز الصغير مع محول رئيسي أكبر في الحجم.
تتواجد مشكه في علبه البيئة في حالتين وهما ان يحدث سدد في المحول الحفاز او يكون مسموما فوظيفة علبه البيئة هي بتصفية الدخان الصادر من المحرك والذي يحتوي على مواد ملوثة ومع الوقت يحدث تلف أو انسداد فتحات علبة البيئة بسبب تسرب نواتج العادم وبقايا الزيوت والشوائب الموجود في المحرك اليه.
 |
| المحول الحفاز(علبه البيئة) في السيارات |
المحول الحفاز(علبه البيئة) في السيارات
 |
| المحول الحفاز |
يتكون المحول الحفاز من مادة حفازة تصنع من البلاتين أو البلاديوم، أو الروديوم، أو خليط من أثنين من تلك المواد. الحفاز هو أي مادة تقوم بتسريع التفاعل الكيميائي دون أن تتغير خصائصها، وتطلى مادة الحفاز على كتلة من السيراميك مشكلة بالثقوب (على شكل خلية النحل) أو على كريات صغيرة من السيراميك. يركب الحفاز داخل علبة من الصلب المقاوم للصدأ مصممة بحيث تكون مقاومة للحرارة.
أنواع المحولات الحفازة
المحول الحفاز المؤكسد المفرد
المحول الحفزي الذي يستخدم حفازا يتكون من كتلة من السيراميك يطلق عليه المحول من النوع الموحد، وعندما يستخدم كريات خزفية صغيرة يطلق عليه المحول الحفزي ذو الكريات.وتعرف هذه بمنظومة تحويل ذات طبقة واحدة ، ويعمل المحرك في حالة وجود هذا النظام بخليط فقير ويتم ضخ هواء قبل المحول.ويتم فيها أكسدة الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون COإلى بخار ماء H2O وثاني أكسيد الكربون CO2 ويعيب هذا النوع هو أن أكاسيد النيتروجين NOx تبقى كما هي ولا تتأثر عمليا.
يحتوي على طبقتين إحداهما تحتوي على العوامل المساعدة المخفضة لتقليل أكاسيد النيتروجين NOx والطبقة الثانية تحتوي على العوامل المساعدة المؤكسدة وتعمل على تقليل كل من الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون CO وهي على الترتيب كما هو مبين في الشكل
 |
| المحول الحفاز المزدوج |
ويعمل المحرك في حالة وجود هذا النظام بخليط غني مما يعني زيادة في استهلاك الوقود وهذا من أحد عيوب النظام أما العيب الثاني فهو عند إعادة أكسدة الأمونيا جزئيا في الطبقة المؤكسدة إلى NO وبالتالي فإن نسبة التخفيض الكلية لأكسيد النيتروجين تكون محدودة بحوالي 70% الي 80% .
المحول الحفاز الثلاثي
يحتوي هذا النظام على طبقة واحدة من المادة الحفازة التي تحتوي على ثلاثة مسارات. ويتم في هذا النوع من المحولات تخفيض كل من الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون CO وأكاسيد النيتروجين NOx وذلك بدرجة عالية من الدقة نتيجة استخدام دائرة إلكترونية تتحسس نسبة الأكسجين في العادم مما يجعل وحدة التحكم تعالج نسبة الخلط بما يناسب ظروف التشغيل المختلفة.
 |
| المحول الحفاز الثلاثي |
يحتوي هذا النظام على طبقة واحدة من المادة الحفازة التي تحتوي على ثلاثة مسارات. ويتم في هذا النوع من المحولات تخفيض كل من الهيدروكربونات HC و أول أكسيد الكربون CO وأكاسيد النيتروجين NOx وذلك بدرجة عالية من الدقة نتيجة استخدام دائرة إلكترونية تتحسس نسبة الأكسجين في العادم مما يجعل وحدة التحكم تعالج نسبة الخلط بما يناسب ظروف التشغيل المختلفة.
ملحوظه :
 |
| محرك يستخدم محرك حفاز صغير مع محول حفاز رئيسي |
بعض ألاعطال التي تسببها علبة البيئة
- زيادة استهلاك الوقود
- ضعف في تسارع السيارة
- انخفاض عزم وقوة المحرك
- ارتفاع درجة حرارة محرك السيارة
- تحول لون علبة البيئة الى اللونة الأحمر وتجمرها
- خروج رائحة كريهة من عادم السيارة
- تذبدب في السرعة الخاملة للمحرك
- تكتيم في صوت المحرك