تقرير المشرف الفني – أبو مصطفى النعيمي
السيارات – الضغط العكسي للعادم في السيارات هو ضغط متراكم ا لنواتج الاحتراق التي تشكل غازات العادم ، بنسب ضئيلة تتولد داخل منظومة العادم اعتمادا على تصميم المسارات الداخلية لعلب الشكمان والأنابيب، وهي تعتبر واحدة من اكثر الفكر الغير مفهومة والتي تثير جدلا في عالم المهتمين بالسيارات والمحركات، حيث يتحدث البعض عنه دون الاكتراث لاهمية ودور الضغط العكسي للمحرك، واليوم نكتشف حقيقة الأمر.
حقيقة الضغط العكسي للعادم
تنتشر عبارة احتياج المحرك الضغط العكسي، على الرغم من أن منظومة العادم مصممة لكي تقوم بإخراج غازات نواتج الاحتراق من غرف الاحتراق في المحرك بسرعة وكفاءة، حيث أن غازات العادم لا تتولد وتنتج بشكل تيار على نحو سلس وسهل ومتواصل، وإنما تتولد بشكل نبضات ودفعات متتالية كرد فعل لحركة البساتن (المكابس) داخل اسطوانات المحرك.
حيث ان كل بستن يعتبر بمثابة مضخة تدفع مخلفات الاحتراق بشكل متعاقب، مما ينتج عنه تولد نبضات ودفعات من الغازات، وما بين كل نبضة واخرى فترة زمنية دقيقة جدا، وعلى ضوء هذه المعطيات، يمكن أن نعرّف الضغط العكسي على أنه مقاومة لانسيابية خروج غازات العادم.
ومما تجدر الاشارة اليه , هو اعتقاد البعض بأن أنابيب العادم الواسعة هي افضل في تصريف غازات العادم على نحو سريع عكس الانابيب الضيقة، وهذه الفكرة كفيلة يتوهم البعض بمقولة أن الأنابيب الاوسع أو الواسعة هي افضل واكثر فاعلية وقدرة على سرعة تصريف غازات العادم عكس الانابيب الضيقة.
ولغرض ايصال الفكرة بشكل أفضل، تخيل أنك تمسك خرطوم حديقة منزلك وفتحت صنبور الماء، إلى أي مدى يمكن أن يخرج الماء من الخرطوم من ناحية أبعد نقطة يمكن ان يصل اليها الماء وكذلك سرعة الوصول؟
وماذا لو قمت بسد جزء من فتحة الخرطوم بواسطة اصبع الابهام؟ ستلاحظ بكل تأكيد أن خروج الماء سوف يكون أسرع ويصل إلى نقطة أبعد تصل إلى ضعف المسافة فيما لو لم تضع اصبعك على فتحة الخرطوم.
حيث أن مصممي منظومة العادم المهرة المخضرمين على علم بشأن أهمية موازنة قوة جريان غازات العادم مع سرعة جريان الغازات، ونحن بحاجة الى اخراج غازات نواتج الاحتراق بشكل سريع ومتواصل وبأقصى سرعة ممكنة، ولذلك فإن هناك حاجة منظومة العادم إلى نسبة محسوبة من الضغط العكسي له استخداماته وفوائده من ناحية كتم الصوت (تسريع خروج الغازات) لأجل المحافظة على سخونة صمامات ( بلوف ) الاقزوز وعدم هبوط حرارتها بشكل سريع يؤدي إلى تشوهها وتلفها واعوجاجها.
أعراض زيادة الضغط العكسي
1- ضعف في قدرة وقوة عزم المحرك وخصوصا عند السرع العالية
2- صرف زائد للوقود
3- مشاكل في تعشيقات القير الاوتوماتيك
4- حصول ظاهرة بك فاير في مدخل الثروتل بدي أو الثلاجة
5- دوران غير مستقر وسلس للمحرك
6- مماطلة أثناء دوران المحرك وقد تتفاقم الحالة إلى توقف المحرك عن العمل
7- ارتفاع في حرارة المحرك وخصوصا عند قيادة السيارة على الطريق السريع
ملاحظات ذات صلة
1- أن ازدياد الضغط العكسي سوف يؤثر بشكل سلبي على عمل صمام EGR، مما يضطر هذا الصمام على إدخال وإعادة تدوير نسبة كبيرة من غازات نواتج الاحتراق الى غرف الاحتراق مرة اخرى وهذا بدوره سوف يؤدي الى ازاحة جزء من شحنة الوقود/ الهواء والحلول محلها , وهذا مما لا شك فيه له دور كبير في تدمير وتضعيف قدرة وعزم المحرك.
2- يجب الانتباه إلى هذه النقطة وهي , ان اعراض ازدياد الضغط العكسي يشبه ظاهرة تأخير التوقيت في صمامات المحرك ( Late Valve Timing ) , وقد ينخدع الفني ويقوم بتغيير سير التايمن واعادة الوزنية مرة اخرى.
اسباب زيادة الضغط العكسي
1- انسداد كلي أو شبه كلي لدبة التلوث
2- انسداد في دبات الشكمان الوسطى والاخيرة
3- انسداد وطعج أنابيب العادم انبعاج في الانابيب
وتشمل كذلك انحشار الطين – انحشار الثلج – دخول حيوان قارض صغير في نهاية أنبوب الشكمان
4- كثرة الانحناءات الحادة أنابيب العادم
5- زيادة طول الأنبوب ما بين المتشعب الحار (الاقزوز) علبة الشكمان الخلفية
6- ارتفاع في مقاومة علبة الشكمان الخلفية تجاه خروج غازات العادم
طريقة فحص الضغط العكسي للعادم
قبل ان ندخل بالتفاصيل علينا اولا ان نعرف ما هي الاجهزة المعتمدة في الفحص وخواص هذه الأجهزة، حيث يوجد جهازين للفحص، أحدها يفحص قيمة الضغط داخل منظومة العادم ليتعرف على قيمة الضغط وبالتالي يتعرف على حالة الحصر والتقييد وقيمة الضغط العكسي.
أما الآخر، فهو يفحص خاصية الامتصاص (الفاكيوم)، أو ما يطلق عليه علميا الخلخلة، وهو مقدار قيمة هواء التخلخل وإشارة مؤشر الجهاز هي التي سوف تهدينا الى وجود حالة الحصر والتقييد في منظومة العادم او عدم وجودها، حيث أن كلا الجهازين لهما أماكن خاصة لكي تربط بها لكي تقوم بعملها على أكمل وجه.
جهاز او مقياس فحص الضغط
هذا الجهاز هو عبارة عن مقياس لفحص الضغط وهو يشبه الساعة وهو نفس الجهاز الذي يتم به فحص ضغط مضخة الوقود، وما نحتاجه هو مقياس لفحص الضغط يحتوي على درجات من 0 إلى 15 psi.
وفي بعض المقاييس قد تلاحظ وجود درجات اعلى من 15 psi وهذا لا يهم ولكن كلما كان المقياس منخفض الدرجات كان افضل لغرض تحري الدقة بالقياس , لأن قيمة الضغط العكسي التي نحتاج إلى معرفتها قد لا تتجاوز 8 psi كحد اعلى.
وهناك موقعين لربط هذا المقياس وهما
1- موقع حساس الاكسجين
هنا نحتاج الى فتح حساس الاكسجين وإخراجه من مكانه وعمل وصلة مناسبة نستطيع ربطها بدل الحساس وهذه الوصلة يكون متصل بها أنبوب معدني بموجب قطر خرطوم لي مقياس الفحص
بالإمكان استعمال حساس اكسجين عاطل حيث نقوم بتفريغ محتوياته للحصول على الوصلة المعدنية فقط ثم نقوم بلحم أنبوب معدني رفيع ومجوف في الجهة التي كانت مربوطة بها اسلاك الحساس ومن ثم نعيد ربط وصلة الحساس في مكانها المخصص وبذلك نحصل على منفذ الى داخل اسطوانة العادم ما قبل دبة التلوث
2- عمل ثقب وقتي في أنبوب العادم ما قبل دبة التلوث :
نستخدم في هذه الحالة أنبوب معدني رفيع بموجب قطر هو المقياس وبعد ادخال هذا الأنبوب بهذا المقياس نقوم بإدخال الطرف الآخر للأنبوب بالثقب الذي عملناه في انبوب العادم وبذلك قد حصلنا على منفذ إلى داخل منظومة العادم
3- بعد إجراء عملية الفحص والانتهاء منها بإمكاننا إعادة لحم هذا الثقب وسده وكأن شيء لم يكن
جهاز او مقياس فحص الفاكيوم :
هذا الجهاز هو عبارة عن مقياس لفحص هواء التخلخل خاصية الامتصاص داخل المحرك الناتج عن حركة البساتن واشتغالها، وهو جهاز يشبه الساعة، وتوجد أنواع متعددة لهذا المقياس ولكن افضلها هو الجهاز الذي يحتوي على خاصيتين للفحص , وهما خاصية فحص الضغط وخاصية فحص الفاكيوم , حيث يكون هذا المقياس مقسم الى نصفين , النصف الأعلى يقوم بقياس الضغط والقسم الاسفل يقوم بقياس الفاكيوم، ويطلق على هذا المقياس بـCompound Meter.
هذا الجهاز مهم جدا بحيث ان اي فني او ميكانيكي لا يستطيع أن يستغني عنه قديما او حديثا , ورغم التطور الحاصل في تكنولوجيا السيارات واجهزة الفحص وتشخيص الاعطال مثل السكنر تول فان هذا المقياس له فوائد لا تحصر في الكشف عن الاعطال سواء في المحرك أو منظومة العادم.
قد لا يستطيع جهاز كشف الاعطال الكمبيوتر كشف كل الاعطال ولهذا فإن مقياس فحص الفاكيوم يعتبر مكمل بل وفي بعض الاحيان يكون في الاولوية من حيث الاعتماد عليه في التشخيص الصحيح.
ما هي امكانيات هذا المقياس في الفحص ولماذا هو مهم ؟
يقوم هذا المقياس بالكشف عن الاعطال التالية :
1- فحص ضغط مضخة الوقود
2- فحص منظومة العادم للكشف عن ازدياد الضغط العكسي في حالة تم ربطه بدل حساس الاكسجين وكما اسلفنا سابقا , وبذلك يستطيع من تشخيص انحصار ضغط غازات العادم الناتج عن حصول انسداد في دبة التلوث او الانابيب او علب الشكمان
3- فحص وكشف الحصر الحاصل لغازات العادم في منظومة العادم وعن طريق فحص وقياس قيمة الفاكيوم فيما إذا تم ربط المقياس بالثلاجة المانيفولد
4- فحص إمكانية وجود خلل في الصمامات البلوف
5- فحص امكانية وجود خلل في توقيت الصمامات أو توقيت الاشتعال
6- فحص امكانية وجود خلل وتلف في كازكيت رأس المحرك او راس المحرك نفسه
7- فحص إمكانية وجود تسرب الهواء الفاكيوم
8- اكتشاف صلاحية عمل المحرك بالمجمل
9- فحص امكانية وجود أي خلل ميكانيكي آخر في المحرك مثل ضعف الشنبر او البساتين او الاسطوانات
10- فحص إمكانية وجود حصر وتقييد للهواء الداخل إلى الثروتل بدي
وهنالك فوائد أخرى لا يتسع المجال لذكرها , وان شاء الله اذا كان بالعمر بقية فسوف أفرد لهذا الموضوع بحث مستقل بعنوان كشف الاعطال بواسطة مقياس الفاكيوم.
مكان ربط هذا الجهاز:
عند فحص الفاكيوم نحتاج إلى مصدر قوي الهواء المسحوب من قبل المحرك , وان انسب مكان للهواء يكون موقعه قريب من كتلة المحرك , حيث نجد أنابيب خارجة من المانيفولد الثلاجة متصلة بها ليات الهواء.
يجب أن يتم البحث عن أنبوب للهواء يقع ما بعد الثروتل بدي حيث نجد ان الثلاجة تكون مقسمة الى جزئين أحد هذه الأجزاء هو الثروتل بدي والذي يحتوي على صمام الخانق والجزء الآخر أو المتشعب أو المانيفولد , الأنبوب الذي نبحث عنه هو يكون في المتشعب لانه انسب مكان لفحص هواء التخلخل واذا وجدت صعوبة في إيجاد هذا الأنبوب الصغير فتستطيع استخدام الأنبوب المتوسط القطر المتصل بالمنيفولد وهو الخاص بالباكم ( باور بريك ) وهذا الأنبوب هو المفضل عندي وهو محل اعتماد.
ملاحظات مهمة قبل الشروع بعملية الفحص
إن قيمة الضغط العكسي عند السرعة الخاملة في معظم السيارات عموما يكون أقل من 1.5 psi وهنالك تفاوت بعض الشيء من سيارة إلى أخرى اعتمادا على تصميم منظومة العادم وحجم ومقاس الأنابيب ونوعية التقييد الحاصل في دبة التلوث علب الشكمان وأنابيب العادم , وفيما إذا كانت علب الشكمان مفردة أو مزدوجة.
قد تلاحظ في بعض السيارات قيمة الضغط العكسي على السرعة الخاملة بنحو يرتفع بحدود 2.75 psi، ولكن على الاغلب تكون القيمة الطبيعية بحدود 1.5 psi أو أقل.
في بعض السيارات القديمة الصنع قد تجد ارتفاع طفيف في قيمة الضغط العكسي وهذا بسبب قدم وتهالك منظومة العادم ككل ولكن هذا لا يدعونا للشك في إمكانية وجود حصر وتقييد لغازات العادم حيث أن المعول عليه هو هل أن هذه القيمة المرتفعة نسبيا التي سجلناها عند فحص الضغط على السرعة الخاملة هي نفسها بعد ان زدنا في عدد لفات دوران المحرك وبشكل تدريجي الى 2000 او 3000 RPM؟
اذا كانت القيمة ثابتة ولم تتغير باتجاه الصعود والارتفاع الى مستويات عالية فهذا معناه ان الضغط العكسي ممتاز رغم وجود ارتفاع طفيف قد سجلناه في بداية الفحص على السرعة الخاملة للمحرك.
أما في حالة حصول تنامي وازدياد في قيمة الضغط العكسي فهذا مما لا شك فيه يشير الى وجود حصر وتقييد وانسداد في منظومة العادم وتشمل دبة التلوث – الأنابيب – علب الشكمان.
فحص الضغط العكسي بواسطة مقياس فحص الضغط
الشرح سوف يكون بموجب الفيديو المرفق ولهذا ارجوا الانتباه، حيث تلاحظ في الفيديو كيف أن الفني قام بربط خرطوم مقياس الفحص بمكان تموضع حساس الاكسيجين , هنا يبدأ بقياس قيمة الضغط بعد ان يشغل المحرك ويصل إلى الحرارة الطبيعية أي بعد 10 الى 15 دقيقة ,
سوف يقوم الفني أولا بقياس قيمة الضغط و المحرك على السرعة الخاملة والنتيجة هي أقل من 1 psi ,وهذا يعتبر جيد ولكن لا تتسرع بالحكم انتظر حتى يقوم الفني بزيادة عدد دورات المحرك لكي تصل الى 3000 RPM , مع تثبيت دواسة البنزين وانتم بكرامة > حتى لا تتجاوز عدد لفات المحرك 3000 RPM وسوف تلاحظ ارتفاع قيمة الضغط العكسي وبشكل جنوني الى مستويات عالية جدا وبشكل تدريجي , وعند القيام بعملية التعجيل السريع تلاحظ ان مؤشر المقياس يكاد ان يخرج خارج الحد المخصص له، بل إنه خرج بالفعل، هذا هو الانسداد والحصر بعينه الذي يحصل في منظومة العادم.
والآن نتحول الى الاختبار الثاني في نفس الفيديو ولكن على سيارة اخرى لا يوجد فيها انسداد في منظومة العادم، حيث يمكنك ملاحظة أن مؤشر المقياس يكاد يكون على الدرجة 0 عند السرعة الخاملة وعندما يقوم بتثبيت عدد دورات المحرك على 3000 psi تلاحظ عدم وجود ارتفاع يذكر لقيمة الضغط العكسي.
Exhaust Back Pressure Testing (known bad compared to known good) (youtube.com)
ملاحظة : الاختبار الآخر الذي يقوم به الفني بواسطة مقياس فحص الفاكيوم اتركه لان فيه بعض التعقيدات حيث أنني جهزت فيديو آخر اسهل لتبيان عملية الفحص بواسطة مقياس الفاكيوم , ولكن لا بأس من تكملة بقية الفيديو للفائدة ولمعرفة نوع مقياس الفحص الذي اشرت اليه اعلاه وهو الذي يكون مقسم الى نصفين , الأعلى لفحص الضغط والاسفل لفحص الفاكيوم، وبالمناسبة فإن هذا الجهاز الذي يستعمله الفني سعره لا يتجاوز 30 دولار.
طريقة فحص الضغط العكسي بواسطة عمل ثقب في أنبوب العادم ما قبل دبة التلوث وبعدها:
تلاحظ في هذا الفيديو كيف أن الفني يكتشف وجود انسداد في دبة التلوث عند قياس الضغط ما بعد دبة التلوث تلاحظ ان القيمة مقاربة الى 0 وهذا يعني ان دبة التلوث مسدودة بحيث ان غازات العادم لا تستطيع الخروج من دبة التلوث , وحتى يتأكد من انسداد الدبة يقوم بعمل ثقب ما قبل الدبة وسوف تلاحظ قيمة الضغط المرتفع وهو بحدود 15 psi، وهذا دليل على انحصار غازات العادم وعدم تمكنها من الخروج خلال دبة التلوث.
How to Check a Catalytic Converter in Your Car (youtube.com)
فحص الضغط العكسي بواسطة مقياس فحص الفاكيوم
في هذا الفيديو المرفق سوف تلاحظ طريقة فحص قيمة الفاكيوم للمحرك لاكتشاف فيما إذا كان هناك حصر وانسداد وازدياد الضغط العكسي داخل منظومة العادم.
عموما فان قيمة الفاكيوم للمحرك الجيد هي ما بين 17 إلى 22 psi , عند اجراء الفحص تلاحظ أن القيمة المسجلة أو المؤشرة من قبل مؤشر مقياس الفحص هي 22 وهذا جيد جدا , هذا عند السرعة الخاملة ولكي نتأكد من عدم وجود تنامي الضغط العكسي فان الفني يقوم بزيادة عدد دورات المحرك RPM الى 2000 واحيانا 3000 RPM، هنا يجب أن يثبت المؤشر على نفس القيمة السابقة أو اعلى بقليل وعند العودة الى السرعة الخاملة فان المؤشر يعود إلى القيمة 22 psi.
في حالة وجود انسداد وحصر في منظومة العادم فسوف تلاحظ ان المؤشر سوف يقوم بالانخفاض تدريجيا إلى قيمة أقل من 22 psi وحسب نوع وقوة الانسداد , احيانا قد ينخفض المؤشر الى درجات أقل بكثير.
الفني هنا يقوم بعملية محاكاة لعملية الانسداد في منظومة العادم عن طريق ادخال قطعة من القماش داخل ذيل العادم، كما تلاحظ كيف أن في بداية الفيديو يبين الفني المكان الصحيح لربط خرطوم لمقياس الفحص.
How To Diagnose Exhaust Restrictions -EricTheCarGuy (youtube.com)
وهذا فيديو آخر مهم جدا، حيث نلاحظ الفني يقوم بوضع الأسباب المحتملة تشخيص عطل حاصل في سيارة أحد الزبائن وبعد تفنيد كل الأسباب المحتملة لم يبقى لديه سوى فحص امكانية وجود حصر وتقييد وانسداد في منظومة العادم.
Low Engine Power Diagnosis, Exhaust Back Pressure / Exhaust Restriction Test (youtube.com)