تم تصميم الشكمان في السيارة لطرد الغازات الضارة الناتجة عن احتراق خليط الهواء والوقود داخل المحرك بالإضافة إلى ذلك يقوم بتقليل الانبعاثات والضوضاء التي تحدثها السيارة وتوفير البيانات اللازمة للكمبيوتر PCM لتحسين أداءها.
في الغالب يمكن رؤية طرف أنبوب الشكمان في الجزء الخلفي من السيارة ومع ذلك فإن النظام بأكمله هو في الواقع أكبر بكثير وأكثر تعقيداً حيث يبدأ من غرف احتراق المحرك ويمتد على طول الهيكل السفلي للسيارة وينتهي بأنبوب العادم المرئي.
عموماً أسوأ عدو للشكمان هو التآكل حيث أن تواجد الرطوبة أو بخار الماء في العادم كمنتج ثانوي للاحتراق قد ينتج الصدأ علاوة على ذلك يمكن أن تؤثر العديد من العوامل مثل المناخ وظروف القيادة على عمر النظام.
في النهاية كلما اهتممت أكثر بالمحرك كان انتقال الغازت عبر النظام أكثر سلاسة وأقل نسبة من الكربون لذلك تعد صيانة نظام الشكمان بشكل صحيح أمراً ضرورياً للتشغيل الأمثل والفعال لمحرك السيارة.
ماهي مكونات شكمان السيارة ؟
يوجد بين وصلات النظام أختام معدنية أو من الحجر الزهر كما أن هناك دروع واقية تحمي المكونات القريبة من الحرارة الناتجة عن نظام العادم بالإضافة إلى ذلك توجد جلد مطاطية تعمل كنقاط تثبيت لمكونات العادم ومنعها من الاهتزاز.
فيما يلي 5 مكونات رئيسية لشكمان السيارة:
- أولاً: قزوز الشكمان
قزوز الشكمان أو مشعب العادم (Exhaust manifold) وهي عبارة عن أنابيب متشعبة مصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ المقاوم للصدأ وتعمل على جمع الغازات الناتجة من عملية الاحتراق داخل سلندرات المحرك ونقلها إلى منظومة العادم لطردها.
إلى جانب ذلك يتم توصيل مشعب العادم برؤوس أسطوانات المحرك وله منافذ تجمع الغازات من كل سلندر وعادة ما يكون الاقزوز المصنوع من الحديد الزهر عبارة عن قطعة واحدة بينما الفولاذ يأتي من قطعتين ملحومة مع بعضها وكلاهما مصمم لتحمل الضغط العالي وظروف الحرارة الشديدة لاحتجاز ونقل غازات العادم.
أخيراً تحتوي المحركات ذات الشكل “V” أو الشكل المسطح على مشعبين للعادم بينما تحتوي المحركات المستقيمة “I” على مشعب واحد فقط.
- ثانياً: دبة التلوث
دبة التلوث أو دبة الرصاص أو المحول الحفاز (Catalytic Converter) بمختلف أسماءها تلعب دوراً أساسياً ومهماً في الحد من تلوث الهواء وتكمن وظيفتها الرئيسية في التحكم في انبعاثات الشكمان وذلك بتقليل الغازات والملوثات السامة القادمة من المحرك إلى ملوثات أقل سمية وذلك بتقليل مستويات أكسيد النيتروجين والهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون.
عموماً يتم استخدام دبة التلوث مع المحركات التي تعمل بالبنزين أو الديزل وتتكون من هيكل خزفي مغطى بمحفز معدني عادة ما يكون من البلاتين والروديوم أو البلاديوم بالإضافة إلى ذلك تعد المواد باهظة الثمن للغاية حتى أن بعض أحدث دبات التلوث يستخدم بها الذهب الممزوج بالمحفزات التقليدية!
من ناحية أخرى فالذهب أرخص من المواد الأخرى ويمكن أن يزيد من الأكسدة وهو تفاعل كيميائي يقلل الملوثات بنسبة تصل إلى 40%.
في النهاية تعمل دبات التولث بشكل فعال عندما تصل درجة حرارتها بين 426- 570 درجة مئوية وهذا هو السبب في أنها عادة ما يتم دمجها بمجموعة العادم علاوة على ذلك بعض السيارات تحتوي على دبة تلوث واحدة فقط في حين أن البعض الآخر قد تحتوي على اثنتين أو أربعة.
- ثالثاً: حساس الشكمان
حساس الشكمان أو حساس الأكسجين (Oxygen Sensor) يقع داخل منظومة العادم يعمل على تتبع مستوى الأكسجين غير المحترق من الشكمان كما يساعد على مراقبة كمية الوقود المحترق.
علاوة على ذلك يساعد حساس الشكمان في التقليل من كميات الوقود غير المحترقة وغاز أكسيد النيتروجين الملوث للبيئة .
من ناحية أخرى يأتي تلوث الوقود غير المحترق على شكل هيدروكربونات متطايرة في الهواء في حين أن أكسيد النيتروجين يأتي بسبب زيادة الهواء في خليط الوقود داخل حجرة الاحتراق التي تتجاوز 700 درجة مئوية.
عموماً جميع السيارات التي تم صنعها بعد عام 1996 تتطلب أن يكون لديها حساس للأكسجين في منظومة العادم لكل دبة تلوث بالإذافة إلى ذلك معظم السيارات الآن لديها مستشعرين أو ثلاث وبعضها قد تحتوي على أربعة مستشعرات للأكسجين.
- رابعاً: الأنابيب
تربط أنابيب العادم المختلفة أجزاء النظام معاً وغالباً ما تصنع من الألمنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ للحماية من التآكل وتوجد عدة أنواع من الفولاذ المستخدم في صناعة الأنابيب وهي كما يلي:
-
الفولاذ الكربوني: لفترة طويلة كان الفولاذ الكربوني المستخدم بشكل كبير لأنابيب العادم فهو خفيف الوزن وسهل الاستخدام وغير مكلف ولكنه يصدأ بسرعة كبيرة وعمره الافتراضي قصير مقارنة بالمواد الأخرى.
-
فولاذ بالألمنيوم: تتميز أنابيب العادم المصنوعة من الفولاذ المغطى بالألمنيوم بخصائص مماثلة للفولاذ الكربوني ولكن الفرق الوحيد هو أن المعدن مطلي بالألمنيوم والذي يساعد على مقاومة الصدأ والتآكل ونتيجة لذلك يدوم لفترة أطول من الفولاذ الكربوني ولكنه أغلى ثمناً.
-
فولاذ مقاوم للصدأ: تعد الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أفضل بكثير من المكونات الأخرى ولكن بمرور الوقت سوف تبدأ بالتآكل أيضاً أضف إلى ذلك يعد الفولاذ المقاوم للصدأ الأغلى ثمناً بين المكونات الأخرى.
- خامساً: كاتم الصوت
يعمل كاتم الصوت على تقليل الضوضاء الصادرة من المحرك ويوجد بداخله مجموعة من الأنابيب والممرات تم تصميمها لتعكس الموجات الصوتية التي ينتجها المحرك وإلغائها لتهدئة الضوضاء.
إلى جانب ذلك يتصل به أنبوب العادم وهو الرابط الأخير في الشكمان والذي يطرد الغازات بعيداً عن السيارة إلى الغلاف الجوي.
عموماً قد تحتوي بعض السيارات على أكثر من أنبوب وعادةً ما تنتهي بقطعٍ مستقيم أو بزاوية وغالباً ما يكون قطر أنبوب العادم أكبر من بقية النظام لينتج عن ذلك انخفاض نهائي في ضغط العادم كما يستخدم أحيانًا لتحسين مظهر السيارة.
اقرأ ايضاً: علامات تلف دبة التلوث.
ما هي أعراض تلف الشكمان ؟
فيما يلي اكثر العلامات شيوعاً والتي تدل على تلف شكمان السيارة:
-
التسريبات: بمرور الوقت يمكن أن تتسبب المكونات المختلفة الموجودة داخل نظام العادم في حدوث تسريبات وهو مشكلة خطيرة لأنه يمكن أن يعرضك لأول أكسيد الكربون القاتل فقط بل يمكن أن يتسبب إلى اضطراب القراءة المرسلة من حساسات الشكمان إلى كمبيوتر السيارة ونتيجة لذلك قد يؤدي إلى مشاكل في أداء المحرك وظهور لمبة المكينة على الطبلون.
-
الانسداد: يمكن أن تتعرض بعض أجزاء نظام الشكمان للتقييد بسبب تراكم الكربون الناتج عن عملية الاحتراق داخل المحرك وعندما تصبح دبة التلوث مسدودة فإنها تخلق ضغطاً كبيراً مما يؤدي إلى الشعور بكتمة في المحرك نتيجة لذلك ستظهر بعض الأعراض مثل صعوبة تشغيل السيارة وضعف التسارع وظهور لمبة المكينة.
-
التفكك: مع مرور الوقت يمكن أن تتفكك الدروع الواقية من الحرارة بسبب فقدان المثبتات وعندما يحدث هذا من المحتمل أن تسمع أصوات خشخشة معدنية قادمة من أسفل السيارة علاوة على ذلك يمكن أن تتشقق جلد الشكمان مما يسمح لمكونات النظام بالتحرك والتسبب في حدوث أصوات طقطقة.
ختاماً قمنا بتوضيح اكثر المعلومات الضرورية لك في هذا المقال والمتعلقة بأبرز مكونات واعطال الشكمان في السيارة لتكون على معرفة به وتحديد ما اذا كنت بحاجة إلى اصلاحه.
للاطلاع على مقالات أخرى مشابهة يمكنك تصفح موقع كارسيرف لمواكبة كل ما هو مفيد في عالم ميكانيكا السيارات، ايضاً ننصحك بقراءة مقال طريقة فحص وتركيب حساس الشكمان لهونداي النترا لمزيدٍ من الفائدة .
