OPF — عن مرشّح جسيمات البنزين
مرشّحات الجسيمات المألوفة في الديزل تُستخدم الآن في سيارات البنزين بسبب متطلبات معايير Euro 6c و6d. وهناك اختصاران:
- OPF: Otto Particulate Filter
- PPF: Petrol Particulate Filter
الموضع في السيارة
تغيّرت طرق قياس/اختبار غاز العادم. فبدل «New European Driving Cycle» (NEDC) يُستخدم الآن «Worldwide harmonized Light-duty vehicles Test Cycle» (WLTC). تقريبًا: اختبار أطول وبسرعات أعلى. الفروق بينهما:
معايير Euro ومتطلباتها لسيارات البنزين
الأشكال الناتجة بعد الاحتراق في سيارات البنزين
نحو 1% من غاز العادم يُصنَّف كمواد ضارة:
- نحو 0.7% أول أكسيد الكربون (CO)
- نحو 0.2% هيدروكربونات (HC)
- نحو 0.1% أكاسيد النيتروجين (NOx)
- نحو 0.005% جوامد (جسيمات)
إن كان الخليط فقيرًا قليلًا يرتفع NOx. وإن كان غنيًا ترتفع HC وCO.
بعد الاحتراق نتحدّث عن نوعين من الجسيمات: السخام (soot) والرماد (ash).
السخام: غالبًا من الكربون، يتكوّن عند عدم احتراق كربون الوقود كاملًا. جسيماته أكبر قليلًا من 0.05 ميكرومتر وتشبه الديزل. يُخزَّن في مرشّح الجسيمات.
الرماد: أكبر من السخام. في سيارات البنزين يتكوّن من إضافات زيت المحرك. مثلًا تهوية علبة المرفق تحترق داخل المحرك وتنتج رمادًا. لذا استخدام الزيت الصحيح مهم جدًا. يمكن حرق السخام في OPF بالتجديد، أما الرماد فلا يُجدَّد ويبقى محبوسًا في OPF. أحدث زيوت VW المعتمدة منخفضة الرماد جدًا.
OPF والحفّاز
يحتوي OPF الموضوع مباشرة عند مخرج التيربو على حفّاز بداخله. وهناك حفّاز آخر بعده.
التصميم
- جسم المرشّح الخزفي مصنوع من الكورديريت (خزف الكورديريت له معامل تمدّد حراري منخفض جدًا ومقاومة ممتازة للصدمة الحرارية وثابت عزل منخفض واستقرار حراري وكيميائي عالٍ).
- كما أنه مطليّ بالبلاديوم والروديوم، فيؤكسد الغازات الضارة ليجعلها أقل ضررًا.
- تقيس حساسات لامدا قبل وبعد OPF باستمرار وتحسب نسبة الخليط وتنقل البيانات لوحدة التحكم.
تجديد مرشّح الجسيمات
في سيارات البنزين تتكوّن الجسيمات غالبًا عند أول تشغيل خاصة البارد. لذا نادرًا ما يحدث التجديد. يحدث بثلاث طرق:
- تجديد سلبي
- تجديد نشط
- تجديد بالخدمة
تحسب وحدة التحكم عبر خوارزميات عوامل مثل حرارة هواء السحب وسائل التبريد ودوران المحرك وحمله لتقدير الرماد والسخام المتراكمين.
التجديد السلبي: على الطريق السريع وتحت حمل عالٍ وبحرارة عادم تقارب 600 مئوية، يتفاعل السخام ويُجدَّد. دون تدخّل الوحدة.
التجديد النشط: إن لم يحرق التجديد السلبي رمادًا كافيًا، تبدأ الوحدة التجديد النشط عبر الخوارزميات. يضيء ضوء الجسيمات ويُعلِم السائق. يجب القيادة حتى ينطفئ الضوء (يُنصح بقيادة الطريق السريع).
التجديد بالخدمة: إن لم يُكمِل السائق التجديد النشط واستمر السخام بالازدياد، يضيء ضوء EPC وضوء عطل المحرك وتدخل السيارة limp mode. لتفادي ضرر أكبر للمرشّح يُخفَّض الأداء ويلزم التجديد بجهاز الخدمة.
مستويات التراكم
يُجرى التجديد السلبي والنشط وبالخدمة حسب النسبة % في الجداول. وحتى إن لم تُبلَغ النسبة المطلوبة، يُجرى تجديد نشط كل 2000 كم للأمان.
أثناء التجديد النشط:
- يتوقّف Start/stop وACT (إيقاف الأسطوانات) مؤقتًا.
- يرتفع التباطؤ إلى 1000 لفة، وقد يصل 1450 عند إضاءة ضوء الجسيمات.
- مع إضاءة الضوء يكتمل التنظيف بالقيادة بين 50–120 كم/س حتى ينطفئ (قد يستغرق 5–20 دقيقة حسب الامتلاء).
الفروق بين جسيمات الديزل والبنزين
المشترك:
- يتكوّن في كليهما سخام ورماد.
- أحجام الجسيمات متشابهة.
- يحدث التجديد نشطًا وسلبيًا. يُجدَّد السخام بالأكسدة، أما الرماد فلا يُجدَّد في النظامين.
- يُستخدم زيت منخفض الرماد.
- طرق التجديد النشط متطابقة.
- عند قصور التجديد النشط يلزم تجديد بالخدمة في النظامين.
الاختلاف:
- محركات الديزل تنتج سخامًا أكثر بكثير.
- في البنزين تتكوّن الجسيمات غالبًا عند التشغيل البارد والحرارة المنخفضة. أما الديزل فينتجها طوال عمله.
- بلوغ حرارة التجديد أصعب في الديزل.
- الأكسدة بهواء زائد أثناء التجديد أبسط في الديزل لتوفّر الأكسجين دومًا؛ وفي البنزين كميته أقل.
- في ديزل جديد يُجرى أول تجديد عند 100 كم للفحص، وفي البنزين لا شيء كهذا.
- عند صيانة 180,000 كم يجب على الخدمة قراءة كمية الرماد في سيارات الديزل. ولا توصية كهذه لسيارات البنزين.
