تاریخچه خودروهای گاز سوز

[EN-EZEL 13039]

سوخت رسانی گاز طبیعی فشرده یا CNG

سیستم سوخت رسانی گاز طبیعی یا CNG یکی از سیستمهایی است که در کاهش الودگی

محیط زیست تاثیر فراوانی دارد CNG هم اکنون در ایران کاربرد زیادی دارد سیستم CNG با LPG

تفاوتهایی دارد که ان را بررسی مینمایم

برای استفاده از سوخت گاز طبیعی فشرده نیاز به تجهیزات و قطعات زیر داریم

1- مخزن گاز طبیعی فشرده در سیستم

2 – متعلقات نصب شده بر روی مخزن در سیستم

3-رگولاتور فشار در سیستم

4- شیر خودکار در سیستم

5- شیر دستی در سیستم

6- وسیله تامین گاز در سیستم

7- تنظیم کننده جریان گاز در سیستم

8- خط لوله انعطاف پذیر سوخت در سیستم

9- خط لوله انعطاف ناپذیر سوخت در سیستم

10 – پرکن در سیستم

11- شیر یک طرفه یا برگشت ناپذیر در سیستم

12 – شیر اطمینان تخلیه فشار در سیستم

13 – وسیله اطمینان تخلیه فشار در سیستم

14 – ***** در سیستم

15- سنسور فشار یا دما در سیستم

16- شیر کنترل جریان اضافی در سیستم

17- شیر سرویس در سیستم

18- واحد کنترل الکترونیکی در سیستم

19- محفظه گاز بندی در سیستم

20 – اتصالات در سیستم

21- شیلنگ تهویه در سیستم

بسیاری از قطعات بالا می توانند بصورت یک قطعه چند کاره به یکدیگر مونتاژ و وظیفه خاصی را بر عهده

بگیرند

مخزن گاز طبیعی فشرده (CNG)

چهار نوع مخزن نگهداری گاز طبیعی فشرده به شرح زیر وجود دارد

این مخزن تماما از فلز تهیه شده است CNG-1

لایه دخلی ای مخزن فلزی بوده و لایه خارجی از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزینCNG-2

به صورت محیطی دور لایه داخلی فلزی (قسمت استوانه مخزن) پیچیده شده است

لایه داخلی این مخزن فلزی بوده و لایه خارجی از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزین کاملا CNG-3

دور لایه فلزی داخلی پیچیده شده است

در ساخت این مخزن از فلز استفاده نشده و تماما از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزین CNG-4

می باشد

قطعات زیر بصورت ترکیبی یا مجزا بر روی مخزن گاز مایع نصب می شوند

شیر دستی این شیر بطور ثابت بر روی مخزن گاز مایع نصب شده و بصورت دستی کنترل شد

نشانگر فشار بوسیله این قطعه می توانیم از فشار گاز درون مخزن مطلع بشویم

شیر اطمینان تخلیه فشار شیری است که از بالا رفتن فشار بالا دست از مقدار طراحی شده

جلوگیری می کند

وسیله اطمینان تخلیه فشار (سوپاپ حرارتی) وسیله یکبار مصرفی است که برای جلوگیری از

ترکیدن مخزن در اثر عواملی مانند دمایا افزایش فشار به موقع عمل کرده و یکباره گاز را به بیرون تهویه

می کند

شیر خودکار مخزن این شیر بطور ثابت بر روی مخزن نصب شده و جریان گاز به سیستم سوخت

رسانی را کنترل می کند این شیر را شیر سرویس کنترل از راه دور نیز می نامند

شیر کنترل جریان اضافی این شیر در زمانی که جریان گاز از مقدار طراحی شده برای سیستم گاز

سوز خودرو فراتر رود عمل کرده و جریان گاز را متوقف می کند

محفظه گاز بندی این وسیله شامل شیلنگی بوده که گاز نشتی را به خارج خودرو تخلیه می کند

شیر یک طرفه شیری است که بصورت خودرکار تنها اجازه عبور در یک جهت را به گاز می دهد

شیر سرویس یک شیر جداسازی است که فقط در هنگام تعمیر خودرو بسته می شود

***** ***** یا صافی وسیله ای است که ناخالصی و اجسام خارجی موجود در گاز را جدا کرده و

از ورود انها به سیستم سوخت جلوگیری می کند

اتصالات در سیستم لوله کشی خودروی گاز سوز برای اتصال لوله های گاز به قطعات و غیره

استفاده می شود

خط لوله انعطاف پذیر سوخت از این لوله برای انتقال گاز استفاده می شود

خط لوله انعطاف ناپذیر سوخت از این خط لوله برای انتقال گاز استفاده می شود ولی برای

انعطاف در شرایط معمول طراحی نشده است

مخلوط کننده از این وسیله برای بدست اوردن مخلوط مناسب قابل احتراق گاز – هوا در موتور

استفاده می شود

انژکتور گاز این وسیله سوخت گاز را وارد محفظه احتراق یا مسیر ورودی سوخت موتور می کند

تنظیم کننده جریان گاز این وسیله در پایین دست رگولاتور نصب گردیده و جریان گاز به موتور را

تحت کنترل دارد

رگولاتور فشار این وسیله فشار گاز مخزن را برای استفاده در موتور در دو مرحله کاهش می دهد

پرکن این قطعه برای تزریق سوخت به مخزن بکار می رود این قطعه ممکن است بر روی گلگیر و یا

داخل محفظه موتور نصب شود در قسمت خارجی این شیر درپوشی برای جلوگیری از ورود گرد غبار و

اب وجود دارد

واحد کنترل الکترونیکی این واحدسیگنالهایی را که از سنسور های مختلف دریافت می کند با (ECU)

با اطلاعات ثبت شده در حافظه سیستم تطبیق داده و در صورت نیاز به تنظیمات جدید سیگنالهای را به

کار اندازهامی دهد بعبارتی وسیله ایست که گاز مورد نیاز موتور و سایر پارامترهای ان را کنترل نموده

و می تواند در موارد ضروری برای ایمنی بطور اتوماتیک شیر خودکار را قطع نماید

سیگنالهای ورودی (ECU)

●سیگنال فعالیت انژکتور های بنزین گاز سوز خودرو زمان پاشش انژکتورها ی بنزین را به عنوان مبنا در

نظر گرفته و از روی ان زمان پاشش انژکتور های گاز را تعیین می کند

●سیگنال دور موتور : علاوه بر سیگنال بنزین سیگنال دور موتور از اهمیت خاصی برای سیستم گاز سوز

برخوردار است این سیگنال همچنین برای تعیین روشن یا خاموش بودن خودرو به کار می رود

●دمای مایع سیستم خنک کننده : این دما برای کنترل تبدیل بنزین به گاز و تصحیح زمان پاشش انژکتور

گاز مورد استفاده قرار می گیرد

●سیگنال دمای گاز : این دما که بر غلظت و انرژی حجمی گاز تاثیر گذار است برای تنظیم زمان پاشش

مورد استفاده قرار می گیرد

●سیگنال فشار گاز : همزمان با کاهش فشار گاز و حجم و انرژی حجمی ان نیز کاهش می یابد ضمنا این

سیگنال اتمام گاز مسدود شدن مسیر و زمان بازگشت به بنزین را تعیین می کند

●مبدل فشار : این سنسور نشاندهنده میزان گاز موجود در مخزن می باشد همچنین میزان گاز موجود در

مخزن توسط این سنسور به نمایشگر میزان سوخت (که در کلید تعبیه شده )ارسال می گردد

سیگنالهای خروجی (ECU)

●سیگنال انژکتورها ی گاز : زمان این سیگنالها همانطور که پیش از این ذکر شد از زمان انژکتورها ی بنزین

محاسبه شده و برای فعالیت انژکتورهای گاز بکار می رود

●سیگنال شیر برقی : این سیگنال برای فعال و غیر فعال کردن شیر برقی روی رگولاتور ارسال می شود

و قطع و وصل گاز فشار قوی را بر عهده دارد

●کلید تبدیل : این کلید نوع سوخت مصرفی میزان گاز موجود در مخزن و علائم هشدار دهنده برای راننده

را نشان می دهد

●سیگنالهای عیب یابی : دستگاه یا نرم افزار عیب یاب برای برنامه ریزی ای سی یو و گاز و عیب یابی

خودرو بکار می رود

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)

به نقل از سایت

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[EN-EZEL 13039]

انواع کیتهای تبدیل:

 

(Conversion Kits)

 

 

 

 

به ‌منظور استفاده از سوخت گاز طبیعی در خودروهای بنزینی موجود، می‌بایست تجهیزات مربوط به سیستم سوخت‌رسانی گاز طبیعی بر روی خودرو نصب شود، که به مجموعه این تجهیزات که قابلیت استفاده ازسوخت گاز را به خودرو می‌دهند، کیت تبدیل گفته می‌شود.

کيت هاي تبديل از آغاز تاکنون به دلیل محدوديت هاي زيست محيطي و منابع انرژي، دچار تحولات بسياری شده اند. بطوریکه می توان آنها را به چهار نسل دسته بندی کرد:

- کیت نسل اول

- کیت نسل دوم

- کیت نسل سوم

- کیت نسل چهارم

 

کیتهای نسل اول:

 

در نسل اول تمامی تجهيزات به‌کار رفته براي سوخت­رساني، مکانيکي و بسيار ساده است. براي اختلاط هوا و گاز از يک میکسر که قبل از کاربراتور و در مجاورت آن تعبيه مي­گردد، استفاده می‌شود. در برخی انواع که خودروي تبديلي، کاربراتوري است از ونتوري کاربراتور براي اين منظور استفاده مي­شود ولي به ‌دليل اين‌ که در روش مذکور کاربراتور دستخوش تغيير مي­شود، استفاده از ميکسر در اين نسل از کيت­ها متداول­تر است. نسبت هوا به سوخت در اين کيت­ها با تنظيم اوليه کیت انجام مي­گردد و هيچ سيستم کنترلی مداربسته­ و بازخوردي از عملکرد وجود ندارد.

برخي از مشخصات و ويژگي­هاي اين نسل از کيت­ها به اختصار در زير بيان شده­است:

 

1) در اين نسل، ونتوري براساس ميزان گاز ورودي و اندازه­گيري پايين­ترين فشار رگولاتور، انتخاب مي­شود.

2) داراي پيچ تنظيم اصلي و تنظيم سوخت در حالت بي­بار هستند.

3) قطعات الکترونيکي و سيستم کنترل نسبت هوا به سوخت ندارند.

4) به­ دليل سادگي ساختار، از قيمت پاييني برخوردار هستند.

5) خودروهای تبدیل‌شده با این کیت‌ها نسبت به خودروهاي بنزيني قديمي آلودگي کمتري توليد مي­کنند، اما قادر به گذراندن استانداردهاي جديد آلاينده­ها نيستند.

6) وجود ونتوري، به‌علت ايجاد افت فشار سبب کاهش راندمان خودرو مي‌گردد.

7) از آنجا که نسبت هوا به سوخت در اين نسل از کيت­ها کنترل نمي­گردد، نمي­توان از کاتاليست­ها در خودروهاي تبديلي استفاده مؤثري نمود.

8) براي تصحيح ميزان آوانس جرقه از پيش­انداز جرقه استفاده مي­شود.

9) اگر از این کیت در خودروهای انژکتوری استفاده شود، از یک شبيه ­ساز پاشش یا امولاتور که جهت قطع انژکتورهاي بنزينی در حالت استفاده از گاز به ‌کار می­رود، استفاده می گردد.

 

کیتهای نسل دوم:

 

از آنجا که کيتها­ی نسل اول، نمی­توانستند، الزامات و نيازمندی­های صنعت خودرو را برآورده سازند، بتدریج جاي خود را به کيت­های نسل دوم دادند.

تفاوت اساسي اين نسل با نسل قبلي مجهزشدن به سيستم کنترلی مداربسته برای تنظیم نسبت هوا به سوخت است. در اين سيستم بازخورد لازم توسط حسگر اکسيژن تأمين مي­گردد. پردازش لازم براي تصحيح مقدار گاز ورودي به ميکسر در ECU گاز انجام مي­گيرد. اين تصحيحات توسط يک موتور پله­ای که در مسير گاز ورودي به ميکسر قرار دارد، اعمال مي­گردد. با اين روش مي­توان نسبت هوا به سوخت را با دقت خوبي کنترل کرد. اين مسأله زمينه مساعدي براي استفاده از کاتاليست­ها در خودروهاي مجهز به اين نسل از کيت­ها را فراهم مي­کند. بنابراين سطح کاهش آلاينده­ها نسبت به خودروهاي مجهز به نسل اول چشمگير است. اين نسل از کيت­ها هم در خودروهاي کاربراتوري و هم در خودروهاي انژکتوري به‌کار مي­روند. شایان ذکر است که براي استفاده از اين کيت­ها روي خودروهاي انژکتوري ملاحظات و تدابير خاصي لازم است. از جمله آنها مي­توان به نصب شبيه­ساز پاشش و نيز شبيه­ساز حسگر اکسيژن اشاره نمود.

بعضي از مشخصه­هاي اين سيستم عبارتند از:

 

1. کنترل مدار بسته نسبت سوخت به هوا

2. تأمين سطح آلودگي کمتر نسبت به کيت­هاي نسل اول

3. پيکر­بندي ECU گاز نسبت به بنزين مي­تواند به­ صورت اصلی- فرعی يا مستقل باشد.

4. استفاده از ميکسر براي اختلاط سوخت و هوا

5. استفاده از قطعات و سخت­افزارهاي الکترونيکي با کيفيت بالا

 

کیتهای نسل سوم:

قابل توجه ‌ترين پيشرفت در كيت‌هاي نسل سوم نسبت به نسل های قبل، استفاده از انژكتورهاي پاشش گاز به‌ جای ميكسر است. با اين تغيير تمام تجهيزات سيستم سوخت‌رساني، قطعاتي الكترونيكي خواهند بود. اين به معناي دقت بيشتر و قابليت كنترل بهتر است. تفاوت كليدی سوخت‌رساني به ‌وسيله انژكتور با ميكسر، منقطع بودن جريان سوخت در انژكتورها و پيوستگي آن در ميكسر يا تجهيزات مشابه است. اين امر كنترل زمان پاشش سوخت و ميزان آن را در اختيار واحد كنترل ‌كننده قرار مي‌دهد، كه منجر به بالا رفتن دقت و كيفيت كنترل در اين كيت‌ها مي‌شود. در اين نسل به‌علت الکترونيکي بودن تمامی قطعات، امکان عيب­يابي خودکار، توسط ECUهاي گاز و بنزين فراهم مي­گردد.

ويژگی­های اين نسل را می توان به‌ صورت زير خلاصه­ نمود:

 

1. استفاده از قطعات الکترونيکي پيشرفته براي کنترل جريان گاز

2. سيستم پاشش گاز در اين نسل از کيت­ها تک‌ نقطه­اي يا چند نقطه­اي است.

3. زمان پاشش و تنظيم ميزان سوخت در انژکتورها به ‌صورت گروهي است.

4. دارا بودن قابليت عيب­يابي الکترونيکي

5. پيکر­بندي ECU گاز نسبت به بنزين مي­تواند به­صورت اصلی- فرعی يا مستقل باشد.

6. سطح کيفي بالاي قطعات الکترونيکي

7. کنترل دقيق نسبت هوا به سوخت

8. قابليت­ بالا در کاهش آلاينده­ها و توليد توان با افت کمتر

کیتهای نسل چهارم:

 

اين نسل شامل پيشرفته­ترين و پيچيده­ترين کيت­هاي گازسوز ارائه‌شده توسط سازندگان کيت است. براي رسيدن به شرايط سخت­ استانداردهاي جديد آلودگي و نيز توان توليدي قابل رقابت با بنزين، تمامی امکانات موجود در اين نسل از کيت­ها به‌کار گرفته شده­است. مجموعه­اي شامل تجهيزات دقيق الکترونيکي، الگوريتم­هاي کارآمد کنترل و الگوهاي نوين عيب­ يابي زمينه ظهور اين دسته از کيت­ها را فراهم کرده­اند. البته کسب اين مزاياي قابل‌توجه به بهاي افزايش هزينه و قيمت تمام‌شده، در اين نوع از کيت­ها است. ویژگی بارز اين نسل نسبت به نسل سوم استفاده از تکنولوژي سيستم پاشش سوخت نوبتي چند‌نقطه­اي است. در اين سيستم به­جاي استفاده از پاشش گروهي در انژکتورها، هر انژکتور به­طور جداگانه کنترل مي‌شود و زمان پاشش و ميزان آن در هر انژکتور به‌وسيلة ECU گاز تعيين مي­گردد، لذا دقت کنترل نسبت هوا به سوخت در اين موتورها بسيار بالاست.

موارد زير را مي­توان به­عنوان مشخصات اصلي اين نسل نام برد:

 

1. سيستم پاشش گاز در اين نسل از کيت­ها چندنقطه­اي است.

2. سيستم پاشش گاز در اين نسل از کيت­ها چندنقطه­اي است.

3. کنترل زمان پاشش و تنظيم ميزان سوخت برای هر انژکتور به صورت جداگانه

4. استفاده از تجهيزات الکترونيکي دقيق برای کنترل دقیق نسبت هوا به سوخت

5. قابليت عيب­يابي الکترونيکي پيشرفته

6. استفاده از انژکتورهای فشار بالا ( bar8)

7. هزينه و قيمت بالا

8. پيکر­بندي ECU گاز نسبت به بنزين مي­تواند به­صورت اصلی- فرعی يا مستقل باشد.

9. سطح آلاينده­هاي توليدي بسيار پايين بوده و کم­ترين حد افت توان را داراست.

 

گرداورنده : مهندس سید محسن حصیرباف (مشهد 1389)

[EN-EZEL 13039]

صنعت خودروهاي گازسوز CNG

 

مقدمه

در اين فصل دربارة عناصر كليدي تأثير گذار در توسعه‌ي ملي برنامه‌هاي خودروهاي گازسوز بحث مي‌شود. موانع و مشكلاتي كه در برابر اين صنعت قرار دارد و روند پيشرفت را كند و در برخي موارد متوقف كرده‌اند، براي بحث‌هاي آتي شناسايي شده‌اند. لوازم مورد نياز براي پيشرفت سريع صنعت، تنظيم مطلوب و مساعد ساختمان‌هي مسكوني و ماليات محيط زيست، گسترش سريع شبكة سوخت‌گيري و تأمين خودروهاي گازسوز است. توسعه بستگي مستقيم به قيمت سوخت و تشويق در به رسميت شناختن نقش مهم خودروهاي گازسوز دارد و مي تواند در جهت كاهش آلاينده‌هايي خودروها مؤثر باشد. مسئله مهم در اين بخش، توسط تبديل صنعت قابل تشخيص است.

شرح ساختار صنعت، براي ابتداي كار مفيد است، كه آن را در بخش بعد آورده‌ايم. اين فصل باخلاصه‌اي از تجزيه و تحليل تقاضاهاي انرژي براي حمل و نقل و توسعة كليدي آيندة خودروهاي گازسوز طبيعي ادامه مي‌يابد.

• ساختار صنعت خودرهاي گازسوز

درحال حاضر تقريباً 18% درصد ازناوگان حمل و نقل جهان، گازطبيعي مصرف مي‌كنند. 650 ميليون خودرو جهان كه تقريباً 2/1 ميليون آن خودروهاي گازسوز مي‌باشد مربوط مي‌شود. عمدة اين‌ها از سوخت گازوئيل يا بنزين تبديل شده است.

توليد و بازاريابي خودروهاي گازسوزِ بخش حمل و نقل خصوصي و عمومي، در حال تغيير است. تا اواخر سال 1980، تعداد خودروهاي توليد شده توسط سازندگان خودروهاي گازسوز، بسيار محدود بود. اين وضعيت درحال حاضر تغيير كرده و سازندگان خودروهاي گازسوز، گسترة وسيعي از انواع خودروهاي سبك وسنگين را ارائه كرده‌اند؟ گسترش به ده سال يا بيشتر از آن با پروسه آهسته خواهد بود.

به دليل فقدان تقاضاي كافي و عدم ارتباط مستقيم سازندگان خودروهاي گازسوز، برنامة تبديل ضروري به نظر مي‌رسيد. يك برنامه ده ساله، شامل اطلاع رساني عمومي مفهوم خودروهاي گازسوز ايجاد تجربة عملياتي و برانگيختن دانش و تقاضا براي سوخت گاز طبيعي فشرده است. اكنون شبكه سوخت‌گيري در تعدادي از كشورها براي تأمين رشد ناوگان سازندگان اصلي تجهيزات در دسترس مي باشد.

 

تسهيلات سوخت‌گيري خودروهاي گاز طبيعي، بر گسترش وسيع شبكة تأمين گاز طبيعي متكي است. سيستم توزيع ايمن و قابل اعتماد از جابه‌جايي جاده‌اي ريلي سوخت مايع معمولي جلوگيري مي‌كند. اما تجهيزات فشرده سازي و تزريق گاز با فشار بالا (بين 200 تا 300 بار)، مورد نياز جايگاه‌هاي سوخت‌گيري است. پس از گذشت پنج سال، اضافه شدن تعداد زيادي جايگاه‌هاي سوخت‌گيري از موفقيت‌هاي اصلي است. تأكيد زيادي بهبود بازدهي وپايين باگذشت بيش از پانزده سال، تجربة وسيعي در مورد توليد و بهره‌برداري از خودروهاي گازسوز ايجاد به دست آمده است. اين رشد در كشورهاي مختلفي روي داده است؛ بنابراين بهره‌برداري خودروها به صورت ايمن كارآمد، نيازمند توسعة استانداردهاست.آمدن هزينة سوخت‌گيري انجام شده است.

حال، زمان آن رسيده كه استاندارها را منطقي نماييم. كوشش فراوان نمايندگان صنعت در اين زمينه انجام شده كه براي چند سال ادامه خواهد داشت. نتيجة آن بهبود كيفيت، ايمني و بهره‌برداري از خودروهاي و جايگاه‌هاي سوخت‌گيري خواهد بود.

بخشي از نقش اصلي را مسؤولان تأمين گاز اجرا مي‌كنندو ساير بخش‌هاي ذي‌نفع و مهم در اين صنعت، توليد كنندگان خودرو، و سازندگان تجهيزات وتبديل كنندگان خودروها هستند.

دولت و مسؤولان محلي، نقش مهمي در حمايت از محيط زيست، از طريق بهره‌برداري از خودروهاي گازسوز ايفا مي‌كنند. آنها از اين طريق از يك سوخت گستردة در دسترس و سازگار با ويژگي‌هاي محيط زيست طبيعي بهرمند مي‌شوند.

برتري گاز طبيعي به عنوان سوخت، اكنون توسط صنعت خودروهاي گازسوز ثابت شده است؛ اما سود سرشار، در توسعة فرمول‌هاي جديد سوخت‌ةاي بنزيني و گازوئيلي حاصل مي‌شود. بااين حال، سرمايه گذاري‌هاي زيادي نيز در زمينة توسعة خودروهاي برقي صورت مي‌گيرد. اگر دست‌اندكاران ذي‌نفع، موانع پيش روي خودروهاي گازسوز را برطرف كنندوگاز طبيعي را به عنوان يك سوخت اقتصادي، مفيد و انتشارات خروجي غير مضر و فاقد گاز مضر خروجي ترويج كنند، صنعت خودروي گازسوز مي‌تواند موفق باشد.

 

سابقه توسعه خودروهای گازسوز

استفاده از سابقة گاز طبيعي به عنوان سوخت خودرو به سال 1920 برمي‌گردد. دو شوك نفتي سال‌هاي 1974 و 1979 و امكان وقوع چنين محدوديت‌هايي براي سوخت‌هاي متكي به نفت، علاقة شديدي به خودروهاي گازسوز به وجود آورد. اين امر موجب به وجود آمدن عامل امتيازهاي اقتصادي مي‌شود كه بر برنامه‌هاي موجود تكيه دارد.

مزاياي استراتژيك آن را به درجة پايين‌تري از اهميت نزول مي دهد. در مقطعي از زمان، وقتي مشكل جدي آلودگي شهري درجهان مطرح شد، گاز طبيعي هوا را تميز و شفاف كرد. امري كه با كاهش سوخت‌هاي نفتي به دست نيامده بود.‌‌‌‌‌

مسيرپيشرفت فعلي به تنهايي به وجود نيامده است. جالب است كه تفاوت موفقيت‌ها در كشورهاي مختلف با يكديگر مقايسه شود.

برنامة خودروي گازسوز، در سال 1930 در فرانسه شكوفا شده بود در سال 1960 به علت وفور سوخت‌هي مايع نفتي باعث كاهش توجه وگسترش خودروهاي گازسوز گرديد. خودروهاي گازسوز صنعت خودروهاي با سوخت گاز طبيعي، به صورت پيوسته پس از سال 1930 در ايتاليا توسعه يافت و رشد كرد. اين صنعت دركمتر ازهشت سال در نيوزيلند رشد كرد كه در سال 1987 دريك مرحلة 11 درصداز خودروهاي مسافركش تبديل شدند. تغييرات در روية دولت يا قيمت سوخت‌هاي نفتي، مانع پيشرفت اين صنعت مي‌شود و تعداد جايگاه‌هاي سوخت‌گيري و خودروهاي گازسوز را به نصف كاهش مي‌دهد. در آمريكا كوشش اصولي توسط وضع قانون وانگيزة دولت، باعث پيشرفت سريع در اين زمينه شد. اگر محرك‌ها و دستورها پايان پذيرد، زمان آزمايش صنعت فراخواهد رسيد. آرژانتين در يك دورة ده ساله در تبديل خودروهاي مسافربري و تاكسي‌ها، از ساير كشورها پيشي گرفت.

اختلاف قيمت در تبديل خودروهاي بنزيني به گازسوز، بسيار مطلوب بود و به عكس، تبديل به خوردهاي گازوئيلي انگيزه كمي داشت. پس از گذشت يك دوره از تبديل‌ها، فقط با تكنيك و بنيان عميق كارها، پيشرفت حاصل مي‌دهد. ميزان دست‌يابي به كاهش آلاينده‌هاي خودروهاي گازسوز، از آچه كه انتظار مي‌رفت بيشتر شده است: شناخت بهتر دولت‌ها و مسؤولان نظارت بر ملزومات مربوطه حكايت از پيشرفت عملكرد محيط زيست بر صنعت دارد.

 

پیشرفت های اخیر

كيفيت سيستم‌هاي مديريت موتور، پيشرفت سريعي كرده‌اند. پيشرفت صنعت در همه جاي جهان يكسان نبوده است و به فاكتورهاي مختلفي از جمله در دسترس بودن منابع انرژي، روش‌هاي دولت، اطلاعات مربوط به آلودگي، تفاوت ماليات بر سوخت و توقع از رانندگان بستگي دارد.

منابع مربوط به كارخانه‌ها منجر به رشد و بروز وسيع برنامه‌هاي استفاده از منابع جديد براي انرژي حمل ونقل شده است. با وجود آن كه سعي فراواني براي توسعة خودروهاي الكتريكي شده، اما خودروهاي گازسوز از ساير خودروها با سوخت‌هاي جايگزين به استثنايLPG پيشي گرفته‌اند، گاز طبيعي فقط به عنوان يك جايگزين موقتي درنظر گرفته نشده، بلكه به عنوان سوختي براي آيندة بلند مدت پذيرفته شده است.

اين نگرش در انجمن انرژي جهان، در جلسة سال 1995 در «توكيو» حمايت شد و گاز طبيعي را رسماً جايگزين سوخت‌هاي حمل و نقل اعلام كردند.

با گذشت بيش از ده سال، ثابت شده است در صورتي كه امتياز آلودگي كمتر باكارآيي اقتصادي تركيب شود، بسيار مؤثر است. برنامه‌هاي مختلف جهاني، بازار و پيشرفت‌هاي فني به رشد صنعت كمك كرده و همچنين فشارهايي وجود دارد كه مي‌تواند پيشرفت آن را كُند گرداند. بسيار مهم است كه اين صنعت از نوشته‌هيا افراد ويژگي‌هاي برجستة ديگري كه قابل ذكر است، در دسترس بودن بيشتر خودروهاي سبك و سنگين گازسوز است. دومين هدفي كه بايد با دقت انتخاب شود، كاربرد اتوبوس‌ها در حمل ونقل شهري است. هماهنگي مستقيم با دستگاه نظارتي براي خودروها و اجزاء سوخت‌ها به انجام رسيده است. توسعة خاصي نيز در زمينة استاندارهاي ذخيرة گاز تحت فشار بالا به دست آمده است. با تجربه بهره‌مند شود.

 

ارزيابي پيشرفت‌ها

يكي ازعواملي كه اروپا را به سمت خودروي گازسوز سوق داده، تنظيم آلودگي‌هايي است كه از متانِ موجود در اگزوز خودروها به عنوان يك هيدروكربن برشمرد. صنعت اروپا در زمينة استفاده از هيدروكربن‌ها غير متان، به عنوان سنجشي براي عكس‌برداري شيميايي از هيدروكربن‌هاي غير فعال، بحث مفصلي دارد.

اندازه‌گيري‌هاي مناسب در بخشي از خودروهاي گازسوز، در سازندگان اصلي تجهيزات و خودروهاي تبديل شده نبود. پيش‌بيني شده است كه نسبت بالايي از خودروها (شايد 95 درصد) تاكنون گازسوز شده‌اند. بخش رو به افزايش خودروهاي سنگين، اتوبوس‌هاي هستند كه صنعت در اين بخش، پيشرفت چشم‌گيري داشته است. تعداد خودروهاي گازسوز در روسيه، بسيار شگفت‌انگيز است با آن كه جاي ترديد دارد؛ اما ممكن است آمار ارائه شده، شاملLPG ها نيز باشد.

پس از برنامة پنجاه ساله در ايتاليا، خودروهاي تبديل شده جاده‌اي افزون بر 300.000 دستگاه بوده است.

يك شبكه توزيع سوخت شامل 295 جايگاه سوخت‌گيري، درشمال ومركز ايتاليا ايجاد شده و 310 ميليون متر مكعب سوخت در سال در آن‌ها توزيع شده. درصد خودروهاي تبديل شدة كل كشور، فقط 1 درصد است اما دربرخي نواحي، مصرف گاز طبيعي فشرده، بيش از 10 درصد است، كه اين مقدار، 5/0 درصد كل فروش سوخت خودرو را تشكيل مي‌دهد.

بيشترين پيشرفت‌ها در برنامة خودروها گازسوز، مربوط به كشور آرژانتين بوده است. اين كشور هم اكنون (1997) داراي بيش از 400.000 دستگاه خودرو و 500 جايگاه سوخت‌گيري است و پيشرفت ماهيانه براي اين نوع خودروها، 4000 دستگاه است.

اين مطلب آمار جالبي در خصوص رشد بسيار سريع تعدادخودروهاي گازسوز را كه مي‌تواند از طريق بهره‌گيري از يك برنامة گازسوزكردن خودروها به دست آيد- نشان مي‌دهد و بيانگر توسعة اين خودروها بر اساس دو عامل اختلاف قيمت سوخت و تأثيرات زيست محيطي است.

آمار جمع آوري شده در ارتباط با خودروهاي تبديل نشده نيز ارائه شد. اين آمار به ميانگين تعداد خودروهاي تبديل شده در يك دوره زماني ارتباط دارد. در يك دورة تقريباً دوازده ساله در نيوزيلند، تقريباً 250000 دستگاه خودرو تبديل شده است. 25.000 دستگاه از اين خودروها، هنوز درجاده‌ها در حال استفاده‌اند. و ترمينولوژي استفاده شده در جمع‌آوري آمار بايد روشن شود.

 

انرژي مصرفي بخش حمل و نقل

 

نقش بخش حمل و نقل در مصرف انرژي و ايجاد آلودگي كاملاً روشن است. اين بخش، سريع‌ترين رشد را در تقاضاي انرژي داشته و اين رشد پس از گذشت بيست سال، تقريباً مربوط به نفت بوده است. 22 درصد از كلCO2 منتشر شده، از تركيبات سوخت فسيلي مشتق مي‌شود.

به تازگي سازمان جهاني انرژي(WEC) گزارش نهايي كميتة بررسي تقاضاي آيندة انرژي مورد نياز صنعت حمل و نقل را منتشر كرد1995)، (WECمسألة تأمين و برآورد افزايش تقاضا براي نقل و انتقال (انتقال كالا و مردم) توسطWEC به عنوان بزرگترين چالش اقتضاد كلان انرژي در نظر گرفته شده است. ارزيابي فعاليت‌هاي حمل و نقل براي حدود 30 درصد از مصرف كنندگان انرژي نشان مي‌دهد كه 70 درصد انرژي مصرفي را جابجايي مسافر و رفت‌ آمد، و 30 ردصد را جابه جايي كالا باعث مي‌شود. نتيجة به دست آمده، نشان مي‌دهد كه شكل فعلي مصرف انرژي مطلوب نيست.

 

جايگاه گاز طبيعي

گزارش سازمان جهاني انرژي كه از آغاز سال 2020 كه گاز طبيعي براي مصارف حمل و نقل زميني، بهترين جايگزين است. مسايلي كه بيانگر جايگزيني گاز طبيعي به عنوان بهترين سوخت حمل ونقل است، به شرح زير است:

• ! منابع كافي

• ! كارايي بالاي سوخت

• ! هزينه توليد پايين

• ! ويژگي‌هاي مساعد زيست محيطي

بررسي تجزيه و تحليل بازرا خودروهاي گاز سوز در آمريكا مشخص كرد كه موانع موجود درمسير اين صنعت مربوط به سختي‌هاي توزيع و قيمت بالاي خودرو است، كه لازم است در فاز اوليه توسط دستگاه نظارتي دولت از ميان برداشته شوند. اين موارد به صورت جزئي در اين مقاله ارائه شده است.

اين مأخذ همچنين اشاره به تعدادي از مقاله‌ها دارد كه ممكن است سازگاري گاز طبيعي را محدود كند. اين‌ها ارزشيابي نسبتاً معقول توليدكنندگان اصلي تجيهزات دسترسي به استانداردهاي فني براي خودروها جايگاه‌هاي سوخت‌گيري و ساختار مالياتي مناسبي براي سوخت را تأمين مي‌كنند. تأكيدهايي كه دراين مقاله‌هاي بخصوص آمد اگر توسط صنايع اعمال شوند نگراني‌ها كاهش مي‌يابد.

• راه‌هاي پيشرفت آتي

عوامل حياتي براي رشد صنعت، هميشه به‌ آساني مشخص نمي‌شوند. اين فاكتورها از كشوري به كشور ديگر تفاوت دارند.

با اين حال موارد مشترك زير در تمام برنامه‌ها در نظر گرفته مي‌شود:

بايد مسؤولان از خصوصيات ويژة سوخت‌هاي جايگزين مطلع شوند. برتري‌هاي اقتصادي اين سوخت و انتشار آلودگي‌هاي كم‌تر گاز طبيعي بايد مورد تأكيد قرار بگيرند، و مسؤولان قانع شوند كه نظارت سازگار و ساختارهاي مالياتي را تأمين مي‌كنند.

در حالي كه تأمين شبكه‌ها براي سوخت‌هاي نفتي فرض شده است، بزرگترين خاصيت برنامه‌هاي خودروهاي گاز سوز، ايجاد پمپ‌هاي سوخت گيريCNG در جايگاه‌هاي قبلي و ساخت جايگاه‌هاي جديد است. دردسترس بودنCNG با قيمت پايين در شبكه‌هاي گستردة جايگاه‌هاي سوخت‌گيري، پيش نيازي براي توسعة گسترده در سيستم خودروهاي گازسوز است.

ورود هر چه بيشتر توليدكنندگان اصلي تجهيزات به صنعت و گسترش ميزان توليد خودروهاي گاز طبيعي، از ضروريات پيشرفت آينده، و نشانه‌هاي افزايش شركت‌كنندگان در آغاز سال 1996 است، كه در واقع به معناي افزايش ناوگان خودروهاي سبك و سنگين است؛ درعين حال كه حركت به سمت تبديل خودروهاي موجود نيز بايد ادامه يابد.

توسعة تكنيكي بايد به شكلي باشد كه تضمين كند صنعت مي‌تواند پيشرفت‌هاي خودروها و سوخت‌هاي سنتي را حفظ كند.

بازار خودروهي گازسوز نيا زبه توسعة‌مكانيزم‌هاي مالي دارد كه به طور كامل و مداوم از ساختارها حمايت كند.

اين فصل‌ها، به جزئيات بيشتر اشاره مي‌كنند؛ اما بحث‌هاي عمومي بررسي پيشرفت فعلي، به شرح زير آمده است.

بعضي از برنامه‌هاي كه امروزه، نويد دهندة روزگار بهترند، به شدت مبتني بر يارانه‌هاي دولتي يا انواع مختلف تخفيف‌هاي مالياتي هستند. صنايع بايد به اين موضوع توجه كنند كه درحال حاضر، اين برنامه نياز به حمايت خود به خود دارد. براي اين كه صنعت خودروهاي گازسوز در شرايط رقابتي قابل دوام و خودكفا باشد، بايد برنامه‌هي لازم از هم اكنون صورت گيرد.

در بهترين وضعيت، اين برنامه‌ها بايد بر حمايت‌هاي طولاني و معين متكي باشد. اين برنامه‌ها به خوبي مي‌تواند در موقعيت‌هايي كه در مناطق بحراني آلودگي هستند، و نيز جاهايي كه هزينه‌هاي آلودگي مي‌تواند به قيمت رقابتي سوخت‌ها دسته‌بندي شودف صورت گيرد. اما حتي در اين مناطق نيز پتانسيل توسعه در سوخت‌هاي سنتي و امكان رقابت ديگر وسايل نقليه با آلاينده‌هاي كم يا صفر نبايستي چشم پوشي گردد.

در بسيار شرايط، ممكن است خودروهاي گازسوز، به شدت برمبناي منافع اقتصادي قرار داشته باشد. مشخص شده است كه براي مدت زيادي اين برداشت وجود داشت كه سازندگان خودروهاي گاز سوز، فقط به توليد خودروي صرفاً گازسوز‌ (تك سوخته) خواهند پرداخت.

در حال حاضر، روشن است كه با وجود اين كه ممكن است هدف نهايي همين باشد؛ اما سازندگان خودروها تمايلي به ريسك در مراحل اوليه برنامه ندارند.

مشخص شده است كه سه موضوع اصلي در بخش سازندگان وسايل نقليه وجود دارد: اولين موضوع اين است كه شبكة سوخت‌گيري با آن سرعتي كه پيش‌بيني شده است، گسترش نيافته است. دومين عامل بستگي به سرمايه گذاري ثابت بسيار بالا در طراحي و ابزارهاي براي اتومبيل‌ةاي سواري دارد كه مخزن بنيزين در آن‌ها حذف مي‌شود و سيلندر ذخيره گاز طبيعي فشرده(CNG) جايگزين مي‌شود. حتي اگر تقريباً 30 درصد مصرف انرژي كمتر پذيرفته شده باشد، مسائل طراحي هنوز پيچيده هستند. و نهايتاً اين كه طراحي مجدد بايستي خود را نشان دهد، اگر موتور وسيله نقليه براي گاز طبيعي بهينه شده باشد، اين مسأله در وسايل نقليه سبك مهمتر است. درحال حاضر، صنعت بايد آمادگي مواجه با اين مسائل را داشته باشد.

برنامة كلي براي پيشرفت

در سال 1995 و 1996 تعدادي از خودروهاي گازسوز توليد شده توسط سازندگان به بازار عرضه شد. در بسياري از موارد، برد مسافت خودروها به وسيله افزودن مخزن‌هاي ذخيره روي خودروها افزايش يافته و اكنون طيف خودروهاي گازسوز در برخي موارد بسيار وسيع‌تر از خودروها معمولي است.

شادي روش محافظه كاران نااميد كننده باشد، اما خطر بازار، طيفي از وسيله‌ها نقليه كه با اشكال متفاوت به گسترش زيربنايي سوخت، نمي‌تواند مورد قبول واقع شود. كساني كه با وسايل نقلية گازسوز در كشورهايي كه به تازگي سيستم‌هاي سوخت‌گيري‌شان راه‌اندازي شده، رانندگي كرده‌اند، از اين موضوع استقبال مي‌كنند.

به عبارت ديگر، تأخير زياد در گسترش وسايل نقلية گازسوز، ممكن است به خاطر محصولات بازار باشد. هنگامي كه تعداد بسيار زيادي از سازندگان اصلي تجهيزات به رقابت پردازند، شبكة سوخت رساني بهتر شده و وسايل نقليه نيز بهتر خواهند شد. بنابراين، ميزان گسترش شبكة سوخت‌گيري كليد پيشرفت خواهد بود.

موارد توجهات اوليه و زيربنايي در بسياري از برنامه‌هاي كلي براي آينده اين صنعت مهم عبارت از است:

• ! حمايت مستمر از صنايع تبديلي

• ! گسترش شبكه‌هاي سوخت‌گيري با حمايت از سرويس‌هاي جانبي گاز، با سرمايه‌گذاري و عوامل دولتي،

• ! تشويق سازندگان خودروهاي گازسوز و حمايت از تبديل خودروها به وسيلة شركت‌هاي مجاز تبديل خودروها.

• ! استاندارهاي اصولي، آموزش مداوم، قانونمندي و ....

 

• موارد فني و پيشرفته

كميتة فنيIANGV

نقطه نظرهايي در اين مقاله به وسيلة مطرح شده است خصوصاً نظرات كميتة فني آن، كه در موارد مربوطه پذيرفته شده است. كميتة فني در سال 96 بر مبناي ده سرفصل زير تشكيل شده است:

• 1- سيلندرهاي با استانداردISO و استاندارد كردن فشار بارگيري،

• 2- تأييد تجهيزات نصب شده،

• 3- نازل‌هاي تزريق يا شارژ،

 

• - توزيع كنندگان و جايگاه‌هاي سوخت‌گيري CNG

• 5- تشويق مصرف كنندگانCNG براي وسايل نقلية سبك،

• 6- تشويق مصرف كنندگانCNG براي وسايط نقلية سنگين،

• 7- سيستم‌هايLNG نصب شده،

• 8- توزيع كننده و سوخت‌گيرLNG،

• 9- كنترل كيفي گاز مصرفي خودروها،

• 10- انتشار آلودگي خودروهاي سبك و سنگين.

هيچ كدام از اين سرفصل‌ها در هيچ يك از مراحل، به صورت خاص مورد بحث قرار نگرفته، اما نتايج اين كارها در اين مقاله‌ها، استفاه شده است. تركيب كميته كاملاً بر اساس تمامي دست‌اندركاران؛ از سرويس‌هاي جانبي كار تا رانندگان وسايل نقليه و در بسياري از كشورها است؛ بنابراين اطلاعات ورودي گسترده براي رسيدن به هرگونه وضعيت نهايي وجود دارد. در بعضي از حالت‌هاي ارزشمند است كه نقطه نظرهاي مختلف پديدار شده از كشورها و وضعيت‌هاي عملياتي گوناگون مشخص نمي‌شوند

 

دورنماي آتي خودروهاي گازسوز

در فصل بعد، بحث‌هاي جزئي قبلي و فعلي، كه بيش از پنج سال صنعت را تحت تأثير قرار خواهد داد ارائه شده است. با گسترده‌تر شدن چشم انداز صنعت حمل و نقل و مونتاژ خودرو، مطلب جديدي كه همان استقلال در زمينة‌سوخت و انرژي است، مطرح مي‌شود. آينده از آن خودروهايي است كه اقصادي‌تر بوده و آلودگي كمتري داشته باشند. گاز طبيعي به عنوان بهترين جايگزين، مي‌تواند جايگزين بنزين گازوئيل شود.IANGV از پسرفت جلوگيري كرده و اغلب توسعه‌هايي كه شرح داده شد را هدايت كرده.

عامل مهم در تدوين برنامة خودروهاي گازسوز، توسعة شبكة سوخت‌گيري بوده است. چنانچه در اين زمينه موفقيتي مدنظر باشد، رشد سريع جايگاه‌هاي سوخت‌گيري در سراسر جهان، يكي از بهترين نشانه‌هاست.

علاوه بر آن از هر جهت، ايمني بسيار خوبي در صنعت پايه‌گذاري شده است. اين بخش، توسط ايمني ذاتي سوخت پديد آمده است كه درمقدمة به كارگيري كدها و استانداردهاي جديد، يك كمك قابل توجه بوده است. كارIANGV روي استانداردها ادامه دارد تا رسميت بين المللي به دست آورد. استانداردها از پيشرفت‌هاي جديد در خودروها وتجهيزات جايگاه‌هاي سوخت‌گيري، پشتوانة خوبي به وجود آورده‌اند.

پيشرفت‌هاي فني مهم

درآينده، از اين گزارش در زمينة بررسي توسعه‌هاي جديد خودروهاي گازسوز استفاده شده وموجبات جلو افتادن پيشرفت آن را فراهم خواهد كرد. فهرستي خلاصه در اين جا درج شده كه نشان دهندة گسترة وسيعي از پيشرفت‌هاي موضوع است. فناوري‌هاي جديد طراحي و توليد، بيشتر مديريت سيستم‌هاي قابل انعطاف موتور را به كاربردهاست؛ به ويژه پيشرفت‌ةايي كه در زمينة سهل الوصول بودن و همچنين كيفيت تجهيزات گازسوز كردن خودروها، صورت گرفته است.

در حال حاضر خودروهاي تبديل شده، سازگاري بيشتري با استاندارهاي كنترل آلودگي هوا نسبت به خودروهاي نو، با سوخت مايع دارند.

اكنون خودروهاي تبديل شده، بيشترين استاندارد انتشار آلودگي‌ها را دارا هستند. پيشرفت‌هاي تأمين خودروهاي سبك و سنگين و موتورها توسط سازندگان اصلي تجهيزات با نرخ تضميني، و گستردگي انتخاب در اندازه و شكل خودور، در حال رشد است. هزينه‌هاي خودروها در سطوح پاييني كه انتظار داشتيم، هنوز از يك خط توليد به هنگام متعادل نشده است؛ اما در مسافت‌هاي طولاني معمولاً هزينه اضافي كه توسط ذخيره‌هاي سوخت در طول دوران استفاده مجدداً پرداخت مي‌شود، آن را از نظر اقتصادي جذاب مي‌كند و مي‌تواند مورد ملاحظه قرار گيرد.

از برتري‌هاي ويژة توليد كنندگان خودروهاي گازسوز، پيش از تبديل خودروهاي داراي موتور تراكمي كه با درصد بالاي اكتان گاز طبيعي هماهنگ مي‌شوند، فرصت طراحي نصب مخزن ذخيره سوخت در سازه اصلي خودرو مي‌باشد.

در فصل هفتم و هشتم فناوري استفاده شده توسط توليدكنندگان خودروهاي گازسوز در خودروهاي جديد و پيشرفت‌هاي به دست آمده در چهار سال گذشته، ارائه شده است. بازنگري روش‌هاي مديريت موتور و گازهاي متصاعد شده از اگزوزها مي‌تواند بهبودهاي آتي مورد نياز براي كنترل آلودگي‌ها را تأمين كند.

يك مرحله بزرگ دسترسي به قيمت پايين سيلندرهاي ذخيرة سبك وزن، كه مدت زيادي در فهرست درخواست شركت‌هاي حمل ونقل و توليدكنندگان بوده است، درخواست پذيرفته شدن پيش نويس استاندارد سيلندرهاي فشار بالا براي ذخيرة گاز طبيعي، توسطISO بوده است. بر اساس استانداردهاي منعطف در تعريف سيلندرها، مي‌توان از مواد جديد سبك‌تر و مقاوم‌تري براي سيلندرهاي جديد بهتر استفاده نمود. اين كار از ديگر تعهدهاي گروه كميتةIANGV بوده است.

 

فرايند تبديل خودروها به CNGسوز

چکیده

مدت چهل سال از كاربرد FMEA در دنيا مي‌گذرد. از ديرباز پيشگري از بروز خطا وخطر در فرايند كاري از توجهات و خواسته‌هاي بشر بوده كه با توجه به گذشت زمان و نياز انسان متدها و روشهاي مختلفي در اين راستا گرفته و ارائه شده است از جمله اين روشها كه به طور عمومي به روشهاي ارزيابي ريسك معروف هستند مي‌توان به FMECA ، HAZOP ، FTA و ... اشاره كرد. كه روش FMEA بعنوان روش عمومي و مناسب جهت هدف اصلي اين مقاله يعني فرايند نصب كيتCNG بر روي خودروهاي ساخت داخل انتخاب شده است. با اين متد ساده دقيقاً فرايند ارزيابي ريسك به شكل منطقي و سيستماتيك دنبال مي‌شود.

شناسايي، ارزيابي، اولويت بندي خطاها و خطرات بالقوه در فرايند تبديل خودروهاي ساخت داخل كشور از جمله توانمنديهاي متد FMEA مي‌باشد كه به آن خواهيم پرداخت. در نهايت خطاها و خطرات به سه دسته high risk (اولويت اول)،middle risk (اولويت دوم) وlow risk (الويت سوم) اولويت بندي خواهند شد. و بر اساس اولويت‌بندي انجام شده مراجع مسئول مي‌بايست نسبت به كاهش و يا حذف ريسك اقدام نمايند.

 

فرايند ارزيابي ريسك با متد FMEA

• FMEA يكي از ابزارهاي موثر جهت پيش‌بيني خطا و پيدا كردن كم هزينه ترين راه حل براي جلوگيري از بروز خطا مي‌باشد. اين روش يك روش پيشگيرانه است، كه به كمك آن مي‌توان خطاهاي بالقوه را قبل از اينكه واقعاً درمحصول يا فرايند بوجود آيد برطرف نمود. متعارف‌ترين سوالي كه به ذهن مي‌رسد اين است كه چگونه مي‌توانيم خطايي را بدون آنكه آنرا ديده يا تجربه كرده باشيم ريشه‌يابي كنيم. پاسخ اين سوال را اينگونه مي‌توان مطرح نمود كه FMEA روشي ذهني است و لازمه آن پيش‌بيني خطاهاي احتمالي و چگونگي جلوگيري از آن‌ها است. FMEA با توجه به نوع كاربرد انواع مختلفي دارد كه عبارتند:

• FMEA درطراحي

• FMEA در فرايند

• FMEA در خدمات

• كه در اين مقاله با توجه به ماهيت كار يعني فرايند توليد و تبديل خودروهاي دوگانه سوز، FMEAدرفرايند، ابزار و متد مورد استفاده مي‌باشد.

 

از آنجايي كه ورودي و داده‌هاي فرايند تبديل خودروها به گازسوز اجراء كيت و مخزن و متعلقات مخزن مي‌باشد و از آنجايي كه در پروژهCNG سوزكردن خودروهاي ساخت داخل با توجه به طيف خودروهاي توليدي و موجود در كشور از كيت‌هاي مختلفي چون كيت ميكسري براي خودروهاي كاربراتوري، كيت ميكسري براي خودروهاي انژكتوري و كيت انژكتوري براي خودروهاي كاربراتوري و انژكتوري استفاده شده است و در اين كيتها اكثر اجزاء مشترك مي‌باشد بهتر ديديم اجزاء و قطعات مشترك و اختصاصي كيتها رادرقالب جدول (1) ارائه و وجوه مشترك و تمايزها را نيز مشخص نمائيم تا از تكرار مكررات پرهيز شود.

به منظور اجراي موفق متد FMEA رعايت اصول ذيل ضروري مي باشد كه سعي شده است درمطالعات و تحقيقات صورت گرفته در خصوص موضوع مقاله اين اصول رعايت گردد. اين اصول عبارتند از:

• اصل (1)- از نظرات كارشناسي افراد متخصص بهره گرفته شود.

• اصل (2)- لازم نيست تمامي خطاها را درنظر بگيريم.

• اصل (3)- خطا را به صورت فعل منفي يك عملكرد بنويسيد.

به منظور شناخت و يا آشنايي كلي فرايند توليد و تبديل خودروهاي دوگانه سوز ساخت داخل به نمودار ذيل ارائه شده است كه دراين نمودار وروديها و خروجيهاي فرايند و همچنين كنترلها و نظارتهايي كه مي‌بايست وجود داشته باشدمشخص شده است.

• شناسايي خطاها و خطرات بالقوه در فرايند نصب كيت و مخزن

بمنظور شناسايي خطاهاي بالقوه در فرايند نصب كيت CNG و بهره‌برداري از خودروي گازسوز از كاربرگ يا فرم تجزيه و تحليل حالات خطا (پيوست 1) استفاده مي‌گردد. در اين مرحله از آناليز ريسك تيم FMEA اقدام به شناسايي حالات خطا و ثبت آن در كاربرگ اين كاربرگ حاوي اطلاعاتي همچون نام قطعه، وظيفه و عملكرد قطعه، حالات خطا، اثر خطا، علل خطا و ... مذكور مي‌نمايد.

دراين مرحله يعني مرحله شناسايي خطر صرفاً فيلدهاي نام قطعه، وظيفه و عملكرد قطعه، حالات خطا، اثر خطا و علل خطا توسط تيم ارزياب تكميل مي‌گردد. نكته‌اي كه دراين مرحله حائز اهميت است اين است كه اطلاعات به شكل ستوني تكميل گردد. به عنوان مثال پس از شناسايي مجموعه كيت CNG، ابتدا ستون وظيفه و عملكرد قطعه براي همه قطعات كامل شده و پس از آن به سراغ ستون‌هاي بعدي برويم.

• ارزيابي خطاها و خطرات بالقوه

پس از شناسايي خطاهاي بالقوه‌ي فرايند تبديل خودروهاي گازسوز، حال نوبت ارزيابي اين خطاها با بررسي سه فاكتور شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال تشخيص خطا مي‌باشد. براي هر يك از سه فاكتور فوق جدولي مطابق جداول 1، 2و3 تعريف شده كه از 1 تا 10 امتيازبندي و طبقه بندي شده‌اند.

تيم ارزياب با توجه به نوع خطا به هر يك از آيتم‌هاي شدت اثر، احتمال وقوع و احتمال تشخيص امتيازي را از جداول 1، 2و3 استخراج ودر ستون مربوطه در كاربرگ تجزيه و تحليل حالات خطا ثبت مي‌نمايد. پس از امتياز دهي، بمنظور تعيين اولويت خطاها اعداد مندرج در ستون‌هاي شدت اثر، احتمال وقوع واحتمال تشخيص در هم ضرب شده و در ستون RPN (Risk Priority Nomber)جاي مي‌گيرد.

اين عدد تحت عنوان عدد اولويت ريسك معرفي مي‌شود.

• اولويت بندي خطاها

• تصميم‌گيري به كمك رويكردRPN

RPNحاصل ضرب سه معيار شدت اثر خطا، احتمال وقوع خطا و احتمال تشخيص خطا مي‌باشد كه دربخش ارزيابي خطاها به آن پرداختيم. پس از آنكه هر خطا با توجه به سه معيار فوق‌الذكر امتياز دهي شد حاصل ضرب آنها در ستون RPN مندرج در كاربرگ تجزيه و تحليل خطاها ثبت مي‌گردد. از آنجا كه مينيمم و ماكزيمم امتياز تعريف شده براي سه معيار ارزيابي 1 و 10 مي‌باشد بنابراين محدوده مورد نظر امتياز هر خطا مي‌تواند در دامنه 1 تا 1000 قرار گيرد. لذا طبقه‌بندي خطاها بر اساس امتيازات بدست آمده با توجه به نظر تيم ارزياب به شرح ذيل تعيين شد.

• اولويت اول يا high risk : 700 الي 1000 امتياز

• اولويت دوم يا middle risk : 400 الي 699 امتياز

• اولويت سوم يا low risk : 1 الي 399 امتيا ز

اين رويكرد در اولويت بندي خطاها كه به رويكرد اجرايي نيز معروف مي‌باشد به اين دليل صورت مي‌گيرد تا سازمان / شركت تبديل كننده با توجه به اهميت خطاها، منابع و نيروي خود را براي حذف و ياكنترل خطاها تخصيص دهد.

• تصميم‌گيري به كمك نمودار ناحيه‌بندي شده

در اين رويكرد تيمFMEA علاوه بر انتخاب بالاترينRPN جستجوي خطاهايي با شدت اثر بالا و يا احتمال وقوع بالا نيز مي‌باشد و آنها را بعنوان high risk معرفي مي‌نمايد. اين رويكرد راكه به رويكرد پيشگيرانه نيز معروف است با يك مثال تشريح مي‌نمائيم.

خطايي باشدت اثر 9، احتمال وقوع 5 واحتمال تشخيص 2 درنهايت عدد اولويت 90 را كسب مي‌نمايد كه با رويكرد RPN اولويت سوم يعني low risk خواهد بود. وليكن بدليل شدت اثر بالا و بر اساس نمودار ناحيه‌بندي شده مختصات نقطه (9،5) در منطقه high risk قرار مي‌گيرد. واين رويكرد صرفاً به دليل مشتري و پيشگيري از نارضايتي اومورد استفاده قرار مي‌گيرد.

• نتيجه گيري

بر اساس نتايج حاصل از روش (1) يا رويكردRPN، شواهد و قرائن حاكي از اين است كه سيستم تبديلCNG از جمله ايمن‌ترين سيستمهاي موجود مي‌باشد. با رويكردRPN ، خطاي high risk شناسايي نشد. كه نتايج در شكل 3 مشخص مي‌باشد.

تحليل نتايج با رويكرد نمودار ناحيه بندي خاكه رويكرد پيشگيرانه است و در آن به مقوله customer satisfaction بيشتر توجه مي‌شودنتايج زير (شكل 4) حاصل شده است.

• به عنوان خطاهاي با ريسك بالا در دسته بندي علل خطاها بر اساس 4 گروه معروف به و ماشين آلات) نقش هر يك از اين گروهها در بروز خطاها در نمودار زير (شكل 5) مشخص شده است

• 4M (مواد، متد و روش، نيروي انساني)

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[EN-EZEL 13039]

آلایندگی خودروهای گازسوز:

(Pollutant)

 

 

 

به منظور بررسي تاثير گازسوز نمودن خودروها برمحيط زيست و بهداشت جامعه، ابتدا بهتراست برداشت درستي از تعريف آلودگي هوا، مواد آلاينده و منابع آنها و همچنين تاثير آلاينده ها بر بدن انسان و محيط زيست، داشته باشيم.

 

طبق تعريف انجمن مهندسين آلودگي هواي آمريکا، آلودگي هوا عبارتست از وجود مواد آلوده کننده در محيط اطراف نظير دوده، گرد و غبار، گازهاي سمي ((NOx,CO,HC,…، تشعشع راديواکتيويته، صدا، ذرات معلق شيميايي، بخار و مايعات اسيدي ..... که براي انسان، حيوانات و گياهان مضر مي باشد.

 

منظور از آلوده کردن محيط زيست عبارتست از مخلوط شدن مواد فوق با آب، هوا و خاک به نحوي که کيفيت فيزيکي و شيميايي يا بيولوژيکي آنرا تغيير داده و اثر زيانباري براي موجودات زنده داشته باشد.

 

در این قسمت، پس از توضيح آلاينده هاي اصلي خودروئي و اثرات سوء آنها بر سلامت بدن و محيط زيست، به معرفي مزاياي خودروهاي گازسوز در کاهش مقدار آلاينده ها مي پردازيم.

 

 

 

انواع آلاینده های منتشره از خودرو:

 

 

 

1) مونو اکسيد کربن (CO):

 

منواکسید کربن یک محصول واسطه در احتراق می‌باشد که درصورت اکسید نشدن کامل (CO به CO2) این گاز، در گازهای خروجی باقی می‌ماند. از لحاظ تئوری می‌توان CO را از گاز خروجی موتور بنزینی با کارکردن در نسبت هوا به سوخت 14.7:1حذف کرد، ولیکن همواره مقداری CO، در حدود 1% حتی در مخلوطهای رقیق در گاز خروجی موجود است.

 

در هر شرایط کاری از بار، سرعت و نسبت هوا به سوخت ممکن نیست که CO به ‌طور کامل حذف شود. بنابراین رسیدن به 5/0% یک هدف منطقی به ‌نظر می‌رسد. آلودگی CO در هنگام کارکرد درجای موتور، زیاد و در هنگام کم‌ کردن شتاب، حداکثر می‌شود. این آلودگی در هنگام سرعت‌های ثابت حداقل می‌باشد. کم‌کردن شتاب از سرعت‌های بالا، به‌علت بسته شدن نسبی دریچه گاز و کم ‌شدن ناگهانی مقدار O2، موجب تولید بیشترین مقدار CO می‌شود.

2) اکسيدهاي نيتروژن(NOx ):

 

اکسیدهای نیتروژن معمولاً به ‌صورت NO و NO2 می‌باشند. البته بسیاری دیگر از سایر اکسیدهای نیتروژن مانند N2O4، N2O، N2O3 و N2O5 در مقادیر کم تولید می‌شوند، ولی سریعاً در شرایط متعارفی به NO2 تجزیه می‌شوند.

 

دمای بالای محفظه احتراق و در دسترس بودن O2 آزاد از مهمترین عوامل تولید NO و NO2 به شمار می روند. حداکثر مقدارNOx در خروجی هنگامی مشاهده می‌شود که نسبت هوا به سوخت حدوداً 10% بیشتر ازمقداراستوکیومتری ‌باشد. مقدار هوای بیشتر از این مقدار، دمای بیشینه را کاهش می‌دهد و بنابراین غلظتNOx حتی با وجود اکسیژن آزاد کاهش می‌یابد.

 

مهمترین فاکتورهایی که در تشکیل NOx اثر دارند عبارتند از:

 

- نسبت هوا به سوخت

 

- زاویه آوانس

 

- فشار منیفولد ورودی

 

- بار موتور

 

- نسبت تراکم

 

میزان تولید NOx با افزایش فشار منیفولد ورودی، بار موتور و نسبت تراکم، زیاد می‌شود.

 

اثر نسبت هوا به سوخت در دو سرعت مختلف موتور و همچنین زاویه آوانس، در تولید اکسیدهای نیتروژن در شکلهای زیرنشان داده شده‌اند.

 

 

3) دي اکسيد گوگرد(SO2 ):

 

دی‌اکسید گوگرد گازی است بي‌رنگ كه بيشتر از سوختن سوخت‌هاي حاوي گوگرد مانند زغال‌سنگ و نفت و گازوئیل به ‌وجود مي‌آيد. منابع مولد، نيروگاه‌ها، وسايل گرم‌كننده، کارخانجات ذوب فلزات، پالايشگاه‌های نفت و صنايع كاغذسازی و خودروهای گازوئیل سوز مي‌باشند. همچنين اين گاز مي‌تواند توسط آتشفشان‌ها و در اثر برخورد آب اقیانوس‌ها با صخره‌ها و اسپری شدن آنها به‌ صورت ذرات سولفات وارد جو شود. دي‌اكسيد گوگرد مي‌تواند اكسيد شود و آلاينده ثانويه‌ای مانند تري‌اكسيد گوگرد (SO3) را به‌وجود آورد. همچنین از ترکیب این گاز با آب موجود در هواي مرطوب، اسيد بسيار خورنده H2SO4 تشکیل می‌شود. باران اسيدي و اثر خورندگي اين اسيد از ديگر تبعات اين آلاینده مي‌باشند.

 

 

 

4) ذرات معلق(PM):

 

عنوان ذرات معلق به گروهي از ذرات جامد يا مايع اطلاق می‌شود كه به ‌اندازه كافي براي معلق ماندن در هوا سبک هستند و به‌ طورعمومي به‌ نام هوامیز شناخته می‌شوند. برخی از آلاينده‌ها مانند ذرات آهن، مس، نيكل، سرب، فيبرهاي آزبست و ارسنيک، ذرات جامد و كوچک كربن و دوده در این گروه جای دارند.

 

از آنجا كه اين نوع آلودگي معمولاً باعث كاهش ديد در محيط زيست می ‌شود، مهمترين نوع آلودگی تلقی مي‌شود. مهمترين مشكل در مورد اين نوع آلودگی باقی ماندن آنها برای مدتی در جو می‌باشد، که با توجه به اندازه آنها و مقدار بارش باران وبرف، این مدت زمان تغییر می‌کند. براي مثال ذرات بزرگتر و سنگين‌تر با قطر بیشتر از 10 ميكرون ( mm01/0) بعد از يك يا چند روز پس از انتشار به زمين مي‌نشينند، در حالي ‌كه ذرات كوچکتر‌ و سبكتر با قطر كمتر از یک ميكرون ( mm001/0) مي‌توانند در لایه‌های پايين جو براي چندين هفته به‌ طورمعلق باقي بمانند.

 

بسياري از ذرات معلق نم‌گیر مي‌باشند و وقتي لايه نازك آب روي این ذرات می‌نشیند، اندازه اين ذرات بزرگتر مي‌شود و هنگامی ‌که قطر اين ذرات به 1/0 تا 10 ميكرون رسيد، اشعه ورودي خورشيد را پخش مي‌كنند که به آسمان، ظاهري شيري رنگ مي‌دهد. اين ذرات معمولاً ذرات سولفات يا نيترات حاصل از احتراق موتورهای ديزل و نيروگاه‌ها مي‌باشند و هنگامی‌که با آب باران واکنش شیمیایی می‌دهند، باران‌های اسیدی را به‌ وجود می‌آورند.

 

 

 

5) ازن(O3 ):

 

ازن یک ماده سمی ‌با بوی بسیار بد است که چشم‌ها و لایه‌های مخاطی سیستم تنفسی را اذیت می‌کند. ازن همچنین از رشد درختان کاسته و به محصولات کشاورزی آسیب می‌رساند.

 

ازن به ‌طور طبیعی در استراتوسفر (استراتوسفر قسمتی از جو می‌باشد که بالای تروپوسفر قرار دارد و بین 10 تا 50 کیلومتر بالاتر از سطح زمین قرار دارد) توسط واکنش بین مولکول و اتم اکسیژن تشکیل می‌شود. در آنجا استراتوسفر یک لایه محافظ در برابر اشعه مضر ماوراء بنفش تولید می‌کند. با این حال نزدیک سطح زمین در هوای آلوده، ازن (که معمولاً ازن تروپوسفر نامیده می‌شود) یک آلاینده ثانویه است که مستقیماً وارد جو نمی‌شود، بلکه این گاز توسط یک سری واکنش‌های پیچیده شیمیایی که شامل آلاینده‌هایی مانند اکسید نیتروژن و ترکیبات آلی فرّار (هیدروکربن‌ها) می‌باشد، تشکیل می‌شود. از آنجا که نور خورشید برای تولید ازن لازم است، غلظت ازن در تروپوسفر معمولاً در بعد ازظهرها و در ماه‌های تابستانی بیشتر می‌شود.

 

در هوای آلوده تولید ازن هنگامی ‌آغاز می‌شود که مطابق واکنش زیر نور خورشید (با طول موج کمتراز41/0 میکرومتر) دی اکسید نیتروژن را به اکسید نیتروژن و اتم اکسیژن تجزیه‌ کند:

NO2+ Solar Radiation → NO +O

 

سپس اتم اکسیژن با مولکول اکسیژن (در حضور مولکول سوم M) ترکیب می‌شود و ازن را به ‌وجود می‌آورد:

O2+O+M → O3+M

 

ازن سپس با ترکیب ‌شدن با اکسید نیتروژن تجزیه می‌گردد:

O3+NO → NO2+O2

 

پس در هواي آلوده توليد ازن با شدت نور خورشيد نسبت مستقيم دارد، به همين علت در زمستان مقدار ازن به حداقل مي رسد. اگر نور خورشید وجود داشته باشد، دی‌اکسید نیتروژن تازه تشکیل شده، به اکسیدنیتروژن و اتم اکسیژن تجزیه می‌شود. اتم اکسیژن سپس با مولکول اکسیژن ترکیب می‌شود و مجدداً ازن تشکیل می‌گردد.

6) هیدروکربن‌های نسوخته ( (HC:

 

آلودگی هیدروکربن‌های نسوخته به‌ علت ایجاد احتراق ناقص درمحفظه احتراق می‌باشد. مقدار آلودگی هیدروکربن‌ها بسیار وابسته به پارامترهای طراحی مانند سیستم مکش و محفظه احتراق و پارامترهای کاری مانند نسبت هوا به سوخت، سرعت، بار و مُدهای مختلف کاری مانند در جا کارکردن، حرکت یا شتاب گرفتن می‌باشد.

 

در این میان تاثیرطراحی محفظه احتراق بسیار مهم می‌باشد چرا که مخلوط هوا و سوخت ممکن است با دیواره برخورد ‌کند و نسوزد. این مخلوط نسوخته در مرحله تخلیه بیرون برده می‌شود و غلظت هیدروکربن‌های نسوخته در گازهای خروجی افزایش می یابد.

7) گازهای گلخانه ای:

 

گازهایی چون دی‌اکسید کربن (CO2)، متان (CH4) و دی‌اکسید نیتروژن (NO2) که از خودرو منتشر می شوند، جزء گازهای گلخانه ای به شمار می روند، که وجود آنها در جو زمين باعث افزایش گرمای زمین و در نتیجه از بین رفتن گیاهان، ذوب شدن یخچالهای طبیعی و.... می گردد.

 

در این میان، CO2 بیشترین سهم را در صنعت حمل و نقل به خود اختصاص داده است، چرا كه اين گاز محصول احتراق سوخت‌هاي كربن‌دار مانند بنزين و گازوئیل(كه هر دو نسبت به گاز طبیعی، كربن بيشتري دارند) مي‌باشد.

 

متان (CH4) نيز گاز گلخانه‌اي مهمي در ارتباط با صنعت حمل و نقل مي‌باشد، زیرا اين گاز در بسياري از سوخت‌ها موجود است (به‌عنوان مثال در حدود 95% گاز طبيعي با توجه به نوع مخلوط از متان تشكيل شده است). همچنین انتقال آن به جو از طریق نشت از زيربناها و سيستم‌هاي انتقال سوخت نیز صورت مي‌گيرد. این انتقال شامل نشت از خودرو نيز مي‌باشد. علاوه بر اين، CH4، 23 برابر CO2 پتانسيل گرم‌ شدن جهاني (GWP) دارد و بنابراین در طول 100 سال حجم كمتر اين گاز نسبت به CO2 مي‌تواند چند برابر آلودگي‌ ایجاد كند.

 

NO2 نيز گازی گلخانه‌اي است كه به آلودگي توليدي در سيستم حمل و نقل مربوط مي‌باشد، ولي مسئول درصد كمتري از آلودگي مي‌باشد، با اين كه GWP آن 210 برابر CO2 مي‌باشد.

تهیه کننده : محسن حصیرباف

[EN-EZEL 13039]

طبقه‌بندی خودروهای گازسوز:

 

 

• به‌صورت اجمالی خودروهای گاز طبیعی، بسته به این که به چه صورت از گاز طبیعی استفاده می‌کنند، به سه دسته تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی عبارت ‌است ‌از:

• 1) صددرصد گازسوز(Dedicated):

• این خودروها از ابتدا برای کار با سوخت گاز طراحی شده‌اند. از آنجا که طراحی این خودورها برمبنای گاز بوده، تمام مسائل و مشکلات سوخت گاز در طراحی آنها مد نظر قرار گرفته است. بنابراین این خودروها از کیفیت و راندمان بهتری نسبت به خودروهای مشابه بنزینی برخوردار می‌باشند.

• 2) دوگانه‌سوز (Dual Fuel)

• این موتورها، موتورهایی هستند که اغلب از تبدیل یک موتور دیزل به گازسوز به ‌دست می‌آید. اساس کار موتورهای دوگانه‌سوز، سيکل ديزل است و سوخت اصلی اين موتورها گاز طبيعی می‌باشد. ولی طراحی آنها به‌ گونه‌ای است که از سوخت ديزل به‌عنوان سوخت کمکی برای شروع احتراق گاز استفاده می‌نمايد.

• در این‌گونه موتورها، ابتدا گاز با نسبت 90 تا 95% از کل انرژی وارد محفظه احتراق می‌شود. هنگامی‌ که مخلوط هوا و سوخت داخل محفظه احتراق تا حد مناسب فشرده و آماده احتراق شد، مقدار کمی گازوئیل توسط انژکتور پاشیده می‌شود. این فرایند باعث می‌شود تا احتراق، آغاز شده و موتور فعال شود. گازوئيل در اينجا به‌جای شمع عمل می‌کند و لذا به آن سوخت پيلوت و يا سوخت آتش‌زنه می‌گويند.

• چون در اين موتورها فرايند احتراق ابتدا به‌صورت اشتعال تراکمی و سپس احتراق شبيه مخلوط پيش‌آميخته می‌باشد، لذا دو نوع "اشتعال" و "سوختن" متفاوت رخ می‌دهد. به‌همين

 

دليل به اين ‌گونه موتورها، موتورهای دوگانه‌سوز می‌گويند. در کلمه "دوگانه‌سوز" پسوند "سوز" بيان‌کننده سوختن است که در اين موتورها دو نوع مختلف سوختن اتفاق می‌افتد.

در ضمن کلمه "Dual" در انگليسی به معنای دوتايی می‌باشد، بدين معنی که هر کدام از اجزا به يکديگر وابسته بوده و بدون يکديگر نمی‌توانند عمل کنند. به‌همين صورت پيشوند "Bi" در انگليسی به معنای "دوتا" می‌باشد که هر کدام می‌توانند مستقل از ديگری عمل کنند. موتورهای دوسوخته (Bifuel) می‌توانند با هر کدام از سوخت‌ها به طور مستقل کار کنند. (در حال حاضر در صنایع خودروسازی، دو اصطلاح دوسوخته و دوگانه‌سوز سهواً به‌جای یکدیگر به‌کار برده می‌شوند.)

تبديل موتور ديزل به موتور دوگانه‌سوز نسبتاً ساده می‌باشد. زيرا تغييراتی در نسبت تراکم، سرسيلندرها يا در سيکل کاری که موتور ديزل براساس آن کار مي‌کند، صورت نمي‌پذيرد. حتی تکنولوژی سيستم کنترل کامپيوتری دو گانه‌سوز اين موتورها به‌گونه‌ای در حال توسعه است که اين سيستم را بتوان براحتی از موتور جدا نموده تا موتور به يک موتور ديزل معمولی تبديل گردد.

 

انواع سيستم‌هاي احتراق در موتورهای دوگانه‌سوز:

• به‌طور كلي سه نوع سيستم احتراق در موتورهاي دوگانه‌سوز استفاده مي‌شود:

• موتورهاي دوگانه‌سوز معمولی

• موتورهاي دوگانه‌سوز با آلایندگی NOx

• موتورهاي دوگانه‌سوز با پاشش مستقیم

• موتورهاي دوگانه‌سوز معمولی:

• این نوع موتورها در ابتدا از نوع مكش طبيعی بودند و گاز به ‌وسیله كاربراتور با هوا تركيب مي‌شد. اما امروزه از توربوشارژر استفاده می كنند و گاز درون راهگاه ورودی تزريق مي‌شود. فشار تزريق گاز بايد اندكي بالاتر از فشار مکش هوا باشد. بنابراين فشار تقريبي تزريق درحدود bar 5- 3 مي‌باشد.

• براي تبديل يك موتوردیزل به دوگانه‌سوز، سيستم تزريق به‌جز اصلاحاتي كه ممكن است روي پمپ انژكتور و شكل نازل‌ها ايجاد شود، احتیاج به تغيير خاصي ندارد. با توجه به ترکیب گاز مورد استفاده، نسبت تراكم ممكن است پايين‌تر بيايد تا پديده كوبش اتفاق نيفتد. اما اين مقدار نبايد تا حدي باشد که خاصيت خود اشتعالي گازوئيل بي‌اثر شود. كمترين نسبت تراكم درحدود 11 تا 12 مي‌باشد. حداکثر قدرت خروجی معمولاً 10 تا 20 درصد کمتر از موتور دیزل مشابه می‌باشد. اين كاهش با خاصيت كوبش سوخت محدود مي‌شود و به عدد متان گاز بستگي دارد.

• در بارهاي كم و هنگام راه‌اندازي، موتور روي سوخت گازوئيل كار مي‌كند و هنگامي‌كه نياز به قدرت بيشتري مي‌باشد، ميزان سوخت گازوئيل كمتر شده (كه تقريباً برابر حالت کارکرد درجا يا حتي كمتر از آن) و توان اضافي مورد نياز با غنی کردن مخلوط ورودی (افزایش مقدار گاز) تـأمين مي‌گردد. در اين مرحله كاهش قدرت موتور نيز با رقیق کردن مخلوط ورودی (کاهش مقدار گاز) صورت مي‌گيرد. نهایتاً مخلوط هوا و گاز توسط يك افشانه کاملاً اتميزه شده سوخت ديزل، كه حدود 5 تا 8 درصد سوخت در حالت بار کامل را شامل مي‌شود، مشتعل مي‌گردد.

• با تنظیم سيستم كنترلي حاكم، می‌توان کاری کرد که موتور در حالت بار كامل هم به‌صورت يك موتور دوگانه‌سوز کار کند یا این‌که فقط سوخت دیزل مصرف کند. همچنين اگر گاز تمام شده باشد مي‌توان موتور را روي سوخت دیزل تنظيم كرد كه در اين‌صورت موتور به يك موتور ديزل كامل تبديل مي‌شود. اين امر بسيار مهم است زيرا در موتورهاي دوگانه‌سوز ممکن است كه مخزن گاز، تخليه گردد و موتور روي سوخت گازوئيل به‌تنهایی به حركت ادامه دهد.

موتورهاي دوگانه‌سوز با آلایندگی NOx کم:

موتورهاي دوگانه‌سوز با آلایندگی NOx کم، رقیق‌سوز می‌باشند، در نتیجه در این موتورها دمای بیشینه احتراق پایین آمده ومیزان تولید NOx نسبت به موتورهاي ديزل کاهش می یابد.

مقدار NOx تولید شده بستگی به مقدار گازوئیل پیلوت دارد. دستيابي به NOx خيلي كم نيازمند آن است كه نسبت هم‌ارزی بسيار پايين (درحدود 4/0) باشد. كم شدن نسبت هم‌ارزی به‌معناي نیاز بیشتر به انرژی پیلوت (گازوئیل)، برای ایجاد احتراق مناسب و خوداشتعالی است. اما افزایش مصرف سوخت پیلوت (گازوئیل) به مفهوم افزایش NOx مي‌باشد. امروزه بعضي از شركت‌هاي موتورسازي، سيستم‌هايي طراحي كرده‌اند كه طي آن مصرف سوخت پيلوت بسيار كم مي‌باشد. که باعث كاهش آلاينده NOx شده‌است.

براي داشتن يك احتراق كامل و مطمئن، حداقل 5% سوخت گازوئیل در حالت بار کامل به‌عنوان سوخت پيلوت نياز می‌باشد. اما با بهینه کردن سيستم تزريق سوخت پیلوت، مي‌توان اين ميزان را تا حدود 2% كاهش داد كه اين کار به ‌طور چشم‌گيري در كاهش NOx، مؤثر مي‌باشد. بهينه‌كردن پاشش سوخت پيلوت به‌معناي بالا بردن فشار تزريق و كاهش قطر سوراخ انژكتورها مي‌باشد كه باعث بالا رفتن قدرت نفوذ و اتميزه شدن سوخت مي‌باشد. درنتيجه يك سوخت با انرژی مناسب دركل محفظه احتراق، آمادگي اشتعال خواهد داشت.

موتورهاي دوگانه‌سوز با پاشش مستقیم:

 

از دیگر سیستم‌هایی که در آن از گاز طبیعی در موتورهای دیزل استفاده می‌شود، موتور دوگانه‌سوز با پاشش مستقیم می‌باشد که در آنها گاز و سوخت پیلوت (آتش‌زنه) توام با هم و به‌ طور مستقیم، به ‌داخل سیلندر توسط انژکتور تزریق می‌شوند. اگرچه مفهوم طراحی این موتورها ساده می‌باشد، اما در عمل این موتورها با مشکلات و پیچیدگی‌های خاص خود همراه هستند. این

•

نوع موتورهای دوگانه‌سوز به موتور "دیزل- گاز" معروف هستند.

برای شروع عمل احتراق، سوخت گازوئیل پیلوت همانند موتورهای دوگانه‌سوز معمولی به‌ داخل سیلندر تزریق می‌شود. مقدار سوخت پیلوت تزریق ‌شده لازم در حدود 3 تا 5 درصد می‌باشد. میزان NOx تولید شده همانند موتورهای دوگانه‌سوز می‌باشد. از آن‌ جا که احتراق در این موتورها از نوع پخشی است و نه پیش‌‌آمیخته، مشکلاتی مانند کوبش و کنترل نسبت هوا به سوخت در حالت بار جزئی تا حد زیادی خود‌به‌خود مرتفع شده‌است. همچنین راندمان بار جزئی و قدرت (BMEP) حالت تمام بار با تغییر وضعیت موتور از دیزل به دوگانه‌سوز با پاشش مستقیم تا حد زیادی بدون تغییر باقی می‌ماند و به تغییرات کیفیت گاز حساس نمی‌باشد.

شکل زیر نحوه پاشش گاز و گازوئیل رابه داخل سیلندر درانتهای زمان تراکم نشان‌ می‌دهد:

در این سیستم به دلیل تزریق مستقیم گاز به داخل محفظه احتراق، فشار پاشش خیلی بالایی نیاز می باشد (در حدود bar 350-250)که این موضوع دارای تبعاتی است، که برخی از آن‌ها عبارتند از:

هزینه کمپرسور مورد نیاز برای پاشش سوخت بسیار زیاد خواهد شد که قسمت عمده افزایش قیمت این‌گونه موتورها از همین امر ناشی می‌شود.

برای به حرکت درآوردن این کمپرسور، چیزی حدود 5% از قدرت موتور صرف می‌شود.

سیستم ایمنی لازم برای این کمپرسور بسیار پرهزینه می‌باشد.

قدرت خروجی و راندمان بیشتر این موتور باعث بالا رفتن قیمت آن می‌گردد.

برای تزریق گاز و گازوئیل از انژکتور استفاده می‌شود که یک نمونه از این انژکتورها با نازل دوگانه (برای پاشش هم‌ زمان گاز و گازوئیل) در شکل زیر نشان داده شده است. نازل مخصوص گازوئیل به ‌گونه‌ای طراحی شده ‌است که هم مقادیر کم سوخت پیلوت را به‌ صورت مناسبی اتمیزه کرده و قطرات آن را به اندازه مناسب درمی آورد، هم این‌ که برای حالت تمام بار با سوخت دیزل، کارایی مناسب را دارد.

کاربرد و مزایای موتورهای دوگانه‌سوز:

استفاده از موتورهای دوگانه‌سوز در بسياری از نقاط دنيا در حال توسعه مي‌باشد. پرهزينه‌ترين و کارآمدترين سيستم‌های کنترل کامپيوتری اين موتورها در آمريکای شمالی و استراليا در حال معرفی است و در اروپا نيز اين سيستم‌ها در حال آزمايش برای ورود به بازار مي‌باشند. ولی استفاده از آنها در ديگر نقاط دنيا مانند آمريکای لاتين، هند، پاکستان، چين و ديگر قسمت‌های آسيا در حال توسعه مي‌باشد و از اين موتورها بیشتر در اتوبوس‌ها و ماشين‌های سنگين استفاده می‌کنند. ولی در موتور خودروهای ديزلی سواری نيز مي‌توانند کارآيی داشته باشند.

در مجموع مزایای موتورهای دوگانه‌سوز را می‌توان به‌ صورت زیر خلاصه نمود:

توليد دود و ذرات معلق کمتر

امکان تغییر وضعیت به حالت ديزل و استفاده از قدرت موتور ديزل

عدم نياز به اصلاحات در اجزای داخلی موتور

هزينه کمتر سوخت مصرفی

گشتاور بالاتر موتور

موتورهای دیزل اختصاصا گازسوز:

برای تبدیل خودروهای دیزلی به خودروهای گازسوز،علاوه بر دوگانه سوزکردن که در قسمتهای قبل توضیح داده شد، می توان آنها را به خودروهای اختصاصا گازسوز نیز تبدیل کرد.

در این روش بر خلاف روش قبل باید تغییرات بسیار زیادی را در موتور ایجاد کرد.

برای این کار باید سیستم سوخت رسانی گازوئیل(مخازن، پمپ انژکتور و انژکتورها) را برداشته و به جای آن سیستم احتراق جرقه ای را به موتور اضافه کرد. این امر به دلیل آن است که گاز طبیعی، یک سوخت خودسوز نیست و دمای خوداشتعالی آن بالا است. گاز طبیعی با عدد ستان 2 باید تا دمای oC1000 گرم شود تا خودبه‌خود منفجر شود و این به معنی نسبت تراکم 32 در سیکل دیزل است که عملاً امکان‌پذیر نیست.

همچنین برای جلوگیری از پدیده کوبش با تراشکاری سرسیلندر و پیستونها، باید نسبت تراکم را تا حدود 14 کاهش داد.

موتورهای تبدیل یافته به این روش نسبت به موتورهای دیزلی منحنی گشتاور مناسبتری را ایجاد می کنند. چون در طراحی موتورهای دیزلی، برای ایجاد احتراقی کاملتر ومحدود نمودن میزان انتشار دود، همیشه 25 درصد هوای اضافی در نظرگرفته می شود، در حالی که هنگام استفاده از سوخت گاز در گازهای خروجی هیچ دودی وجود ندارد، و از نظر تئوری همیشه 25 درصد هوای اضافی وجود دارد، که این امر باعث تولید میزان گشتاور بیشتری می شود. در عمل به این میزان گشتاور نمی توان رسید، لکن انعطاف پذیری در شکل منحنی گشتاور وجود دارد.

از معایب این موتورها می توان به کاهش توان خروجی به علت کاهش نسبت تراکم وهمچنین افزایش مصرف ویژه سوخت نسبت به موتورهای دیزل اشاره کرد.البته با تنظیم مناسب آوانس جرقه(MBT) و استفاده از انژکتور برای پاشش گاز به درون سیلندر می توان میزان کاهش توان را تا حدودی بهبود بخشید.

3) موتورهای دوسوخته (Bifuel):

خودروهای دوسوخته، به آن دسته از خودروهایی اطلاق می‌شود که با استفاده از کیت تبدیل، از بنزین‌سوز به گازسوز تبدیل شده‌اند. در واقع طراحی اولیه این خودروها برمبنای سوخت بنزین بوده است. نحوه عملکرد این خودروها بدین گونه است که با استفاده از کیت گازسوز می‌توان به هنگام نیاز، سوخت را از بنزین به گاز تغییر داد. چون در اين موتورها از دو نوع سوخت (بنزين یا گاز) استفاده می‌شود به اين موتورها دو‌سوخته می‌گويند.

این مسأله که این موتورها برای کار با گاز طراحی نشده‌اند، بزرگترین مشکل آنها می‌باشد. زیرا در احتراق آنها مشخصات یک موتور گازسوز دیده نشده‌ است و لذا به‌ هنگام کار با سوخت گاز معمولاً بین 8 تا 20 درصد افت توان به‌ وجود می‌آید. اصلی‌ترین دلیل این امر، حجم حدود 10 درصد از هوای ورودی است که به ‌وسیله گاز اشغال می‌شود. بعلاوه اثر تبخیر سوخت که باعث کاهش دمای ورودی و افزایش چگالی می‌شود، در سوخت گازی وجود ندارد. موارد دیگری مانند زمان‌بندی جرقه و سوپاپ‌ها، طراحی منیفولد و طراحی محفظه احتراق، از جمله مسائلی می‌باشند که در هنگام تغییر نوع سوخت از بنزین به گاز باعث کاهش راندمان می‌شوند.

گرداوری : مهندس سید محسن حصیرباف

 

استاد : مهندس مجید سالاری

[EN-EZEL 13039]

سوخت رسانی گازی

 

 

از آنجا كه بخش حمل و نقل سهم عمده‌اي را در مصرف انرژي و آلودگي محيط‌زيست به خود اختصاص داده است. بنابراين بيش از پيش لزوم استفاده از سوخت‌هاي جايگزين ارزان اما با آلايندگي پايين احساس مي‌شود

مقدمه:

امروزه جهان در زمينه انرژي با دو بحران محدود بودن منابع سوخت‌هاي فسيلي و آلودگي محيط‌زيست روبه‌رو مي‌باشد. در اين ميان بخش حمل و نقل، سهم عمده‌اي را در مصرف انرژي و آلودگي محيط‌زيست به خود اختصاص داده است لذا در طول نيم قرن گذشته تحقيقات زيادي براي جايگزيني انواع انرژي در بخش حمل و نقل انجام شده و هنوز هم در حال انجام است

اين تحقيقات بيشتر در زمينه خودروهاي برقي، پيل سوختي، هيدروژني، گازسوز (LPG, NG) و همچنين خودروهايي با سوخت ,DME, اتانول و انرژي خورشيدي مي‌باشد

به لحاظ مواردي چون راندمان حرارتي، شتاب، حداكثر سرعت و برد (پيمايش) خودرو، آلايندگي، مصرف انرژي از چاه تا چرخ، هزينه‌هاي تعمير و نگهداري، در دسترس بودن سوخت (انرژي)، ذخيره‌سازي سوخت در خودرو و هزينه‌هاي مربوط به ايستگاه‌هاي سوخت‌گيري هر كدام از سوخت (انرژي‌)هاي مذكور داراي محاسن و معايبي است

كه در بحث جايگزيني سوخت تواماً مد نظر قرار مي‌گيرند. براي مثال خودروهاي برقي با وجود مزاياي آلايندگي پايين (در حد صفر) كاركرد آرام و بي‌سروصدا، راه‌اندازي سريع و آسان، رانندگي راحت و قابل اطمينان و عدم نياز به كلاچ و جعبه‌دنده داراي معايبي نظير بالا بودن هزينه اوليه خودرو، محدود بودن سرعت خودرو (حدود 130 كيلومتر بر ساعت)، پايين بودن شتاب حركت، طولاني بودن زمان شارژ باطري و عدم امكان شارژ مجدد در جاده مي‌باشند.

بنابراين بايد با توجه به سطح فناوري، نوع سوخت در دسترس، نيازهاي روز جامعه و موارد متعدد ديگر سوختي را انتخاب كرد كه نسبت به ديگر سوخت‌ها امتيازات بيشتري داشته باشد.

1. تعريف اصطلاحات :

پيش از هر چيز لازم است به‌طور خلاصه تعريف چند اصطلاح مهم كه در بحث تشريح و مقايسه سوخت‌ها از اهميت فراوان برخوردارند، ذكر شود.

چاه تا چرخ: درك نادرست عمومي موجب شده تا در بحث سوخت و آلاينده‌هاي ناشي از آن بيشتر توجه مردم معطوف به زماني باشد كه آن سوخت سوزانده يا در موتور خودروها استفاده مي‌شود. در مورد هزينه و ايمني سوخت نيز چنين درك نادرستي وجود دارد. اين امر موجب شده است تا توجه اندكي به فناوري‌ها و زيرساخت‌هايي كه در توليد سوخت و رساندن آن به باك خودروها نقش دارند، معطوف شود

در يك مقايسه دقيق و مناسب ميان سوخت‌هاي مورد استفاده در خودرو بايد تاريخچه و ميسر گذر هر سوخت از مرحله استخراج مواد اوليه تا مرحله توليد انرژي مدنظر قرار گيرد. براي مثال سوخت‌هايي كه هنگام مصرف در خودرو آلاينده‌هاي بسيار كمي توليد مي‌كنند ممكن است در مراحل توليد داراي انتشار بسيار زيادي باشند؛ يا سوخت‌هايي كه براي موتورهاي احتراقي مناسبند ممكن است حمل و نقل دشوار و پرهزينه‌اي داشته باشند. در حقيقت تاريخچه هر سوخت در زنجيره كامل چاه تا چرخ (مصرف در خودرو) آن نهفته است. اين زنجيره داراي 5 مرحله ذيل است:

 

استحصال و استخراج مواد خام (مواد اوليه)

حمل و نقل مواد خام

توليد سوخت

توزيع سوخت

استفاده در خودرو

 

در بررسي يك سوخت بايد با نگرشي يكسان تمامي مراحل اين زنجيره، همه جنبه‌هاي توليد و مصرف شامل استحصال مواد اوليه، مصرف انرژي، انتشار آلاينده‌ها، ايمني، فناوري، هزينه‌ها و زيرساخت‌ها مورد توجه قرار گيرد.

محتواي انرژي:

محتواي انرژي عبارت است از ارزش گرمازايي يا گرمايي پايين كه مبين انرژي حاصل از احتراق يك سوخت بوده و به عنوان مبنايي براي محاسبه بازده حرارتي موتوري كه اين سوخت را مصرف مي‌كند مي‌باشد. معمولاً محتواي انرژي بر حسب مگاژول بر كيلوگرم (MJ/Kg) يا مگاژول بر ليتر (MJ/Lit) بيان مي‌شود

عدد اكتان:

عدد اكتان از جمله ويژگي‌هاي مهم سوخت‌هايي است كه در موتورهاي اشتعال جرقه‌اي به كار مي‌روند و نشان‌دهنده مقاومت آن در برابر كوبش مي‌باشد. استفاده از يك سوخت با عدد اكتان خيلي پايين موجب مي‌شود كه موتور در شرايط بار زياد دچار كوبش شود. لازم به ذكر است كه پديده كوبش موتور همان اشتعال خودبه‌خود و كنترل نشده مخلوط هوا و سوخت مي‌باشد كه منجر به ايجاد امواج پرفشار و در نتيجه صدمات شديد به موتور مي‌شود. عدد اكتان معمولاً به‌صورت عدد اكتان تحقيقي RON و يا عدد اكتان حقيقي MON بيان مي‌شود

عدد ستان:

از جمله ويژگي‌هاي مهم سوخت‌هايي است كه در موتورهاي اشتعال تراكمي (CI) به كار مي‌روند و عبارت است از ميزان آمادگي سوخت براي اشتعال خودبخود تحت شرايط دما و فشار داخل محفظه احتراق موتور.

سوخت تزريق شده به درون سيلندر بايد درست پيش از رسيدن به حداكثر تراكم و در محدوده زماني چند هزارم ثانيه‌اي مشتعل شود. در واقع عدد ستان بيانگر تمايل طبيعي سوخت به اشتعال است. به اين معني كه عدد ستان بالاتر موجب روشن شدن (استارت) بهتر و زمان (مرحله)، تأخير اشتعال كوتا ه‌تر (فاصله زماني ميان تزريق و اشتعال) و در نهايت احتراق يكنواخت و آرام‌تر مي‌شود

 

2. سوخت‌هاي متعارف و جايگزين و ويژگي‌هاي آنها :

سوخت‌هاي متعارف و جايگزيني كه در اين نوشتار به آنها اشاره شده است عبارتند از:

1. بنزين.2 سوخت ديزل (گازوئيل) 3. گاز مايع نفتي .5(LPG). 4 گاز طبيعي (NG) 6 .متانول 7. اتانول 8. بيوديزل 9. هيدروژن 10. DME(دي متيل اتر) 11 .الكتريسيته12 .سوختهاي سري p CNG .13

لازم به ذكر است كه بنزين، گازوئيل و LPG همگي از پالايش نفت خام به دست مي‌آيند

 

بنزين:

در طول يك قرن گذشته بنزين با دارا بودن بيشترين ميزان توليد و زيرساخت‌هاي توزيع، بزرگ‌ترين سهم مصرف را در ميان سوخت‌هاي بخش حمل و نقل جاده‌اي داشته است

استفاده گسترده از اين سوخت، موجب پايين آمدن هزينه و توسعه و پيشرفت تجهيزات اختصاصي آن مانند پالايشگاه‌ها، موتورهاي اشتعال جرقه‌اي، كاتاليست‌ها و زيرساخت‌هاي خدمات رساني شده است. ميزان نسبتاً بالاي محتوي انرژي بنزين، اين سوخت را براي موتورهاي SI بسيار مناسب كرده، اما پايين‌تر بودن عدد اكتان آن نسبت به ديگر سوخت‌هاي مورد مصرف در موتورهاي SI موجب شده است تا به ناچار نسبت‌هاي تراكم پائين‌تري مورد استفاده قرار گيرد

بنزين در مقايسه با ديگر سوخت‌ها از لحاظ ميزان مصرف انرژي از چاه تا چرخ براي خودروهاي سبك (LDV) در وضعيت متوسط قرار دارد. ميزان انتشار NOX خودروهاي بنزيني در مرحله چاه تا چرخ نسبتاً پايين بوده در حالي كه ميزان انتشار خروجي آنها نسبتاً بالا مي‌باشد

كاهش ميزان انتشارات خروجي و تبخيري انگيزه مهمي براي بهينه‌سازي بنزين و توليد بنزين با فرمولاسيون جديد بوده است. معمولاً فرايند فرمولاسيون جديد حداقل همراه با اضافه نمودن تركيبات اكسيژنه (مانند MTBEو (ETBE، كاهش مواد آروماتيك بنزين و اولفين و نيز پايين آوردن دماهاي تبخير مي‌باشد

به لحاظ ايمني مي‌توان بنزين و گازوئيل را سوخت‌هايي ايمن (البته نه بدون خطر) در نظر گرفت. از جمله معايب اين دو سوخت مي‌توان به مواردي چون سخت تجزيه شدن آنها در محيط (عدم زيست تجزيه‌پذير بودن) و نفوذ در آب و خاك و بالطبع آلوده كردن آنها اشاره كرد.

خودروهاي سواري بنزيني در صورتي مي‌توانند از مخازن سوخت (باك) فلزي يا پلاستيكي استفاده كنند به مواد تشكيل‌دهنده آن با بنزين سازگاري داشته باشد. بنزين مي‌تواند بعضي از مواد پلاستيكي و فلزي را در خود حل كرده يا موجب زنگ‌زدگي آن شود. به خصوص وقتي كه در آن الكل وجود داشته باشد.

MTBE :

مستطيل ترسيم بوتيلاتريك يك تركيب آلي با فرمول شيميايي c5h12o ميباشد در دما و فشار استاندارد مايعي بي رنگ , قابل اشتغال و قابل احترق است.جرم ملكولي آن 15188بوده و داراي نقته ذوب -9 درجه سانتي گراد و نقطه جوش 55/2-53/6 درجه سانتي گراد مي باشد.چگالي اين ماده 758%و 744% گزارش شده است انحلال پذيري mtbe در آب بسيار بالا است 540/mg گزارش شده است

اين ماده به عنوان جايگزين سرب در بنزين قرار گرفت و داراي مزايايي همچون افزايش عدد اكتان بنزين كاهش نشع گاز هاي آلاينده منتشر از اگزوز خودرو مانند :منو اكسيد كربن و ازن , حذف سرب از بنزين ,به همراه تاثيرات بهبود نسبي كيفيت هوا ,توليد آسان و سهولت اخطلاط با بنزين ميباشد

ولي متاسفانه اين ماده mtbe از سه طريق خوردن يا آشاميدن ,استنشاق و تماس پوستي ميتواند سلامت انسان را تهديد كند

سوخت ديزل (گازوئيل) :

سوخت ديزل پس از بنزين، دومين سوخت پرمصرف در حمل و نقل جاده‌اي به‌خصوص در خودروهاي سنگين است. از آنجا كه خودروهاي سنگين (HDV) داراي موتورهايي با وزن زياد مي‌باشند لذا بايد سوختي را مصرف كنند كه داراي بازدهي انرژي بيشتري بوده و به اين دليل سوخت ديزل مناسب‌ترين گزينه براي آنهاست. مخزن سوخت گازوئيل در مقايسه با بنزين به دليل داشتن محتواي انرژي بيشتر در هر ليتر و بازدهي موتور بالاتر مي‌تواند اندكي كوچك‌تر باشد. گازوئيل علاوه‌بر آنكه همانند بنزين ارزان است داراي همان مزاياي استفاده گسترده بوده و حتي داراي انرژي بيشتري نيز مي‌باشد

 

گازوئيل در مقايسه با ديگر سوخت‌هاي قابل استفاده در موتورهاي اشتعال تراكمي داراي عدد ستان پايين‌تر، مصرف انرژي چاه تا چرخ كمتر و ميزان انتشارات CO و HC نسبتاً پاييني مي‌باشد، اما ميزان انتشار NOX و ذرات معلق (PM) چاه تا چرخ آن بالاست كه اين معايب نيز قابل رفع هستند. براي مثال كاهش ميزان گوگرد گازوئيل نه تنها موجب كاهش SO2منتشره از خودرو مي‌شود، بلكه ميزان ذرات معلق منتشره را نيز كاهش مي‌دهد

گاز مايع نفتي (LPG):

LPG يا همان گاز مايع نفتي سوختي جايگزين براي موتورهاي SI مي‌باشد كه تاكنون نقش اندكي در تأمين انرژي حمل و نقل جاده‌اي دنيا ايفا كرده است، اما در بعضي كشورها اين سوخت، سهم قابل ملاحظه‌اي در بخش حمل و نقل دارد. براي مثال در كشور هلند 12 درصد از سهم انرژي مورد مصرف در خودروهاي سواري را سوخت LPG تشكيل مي‌دهد. عدد اكتان بالاي LPG (به‌خصوص نوع پروپان آن)، موجب شده است تا موتورهاي LPGسوز داراي نسبت تراكم بالاتري در مقايسه با موتورهاي بنزين‌سوز بوده و در نتيجه از راندمان حرارتي بالاتري نيز برخوردار باشند. از آنجا كه اغلب خودروهاي سبك LPGسوز، خودروهاي بنزيني مجهز به سيستم گازسوز هستند از اين مزيت برخوردار نبوده و داراي بازدهي پائين‌تري از حد بهينه‌اي كه مي‌توانند داشته باشند مي‌باشد. نسبت تراكم موتورهاي سنگين LPGسوز پايين‌تر از موتورهاي ديزل سنگين مي‌باشند

ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ LPG كمتر از بنزين و بيشتر از گازوئيل است. همچنين در خودروهاي سبك ميزان انتشارات NOX چاه تا چرخ LPG تقريباً معادل بنزين بوده، اما ديگر مواد آلاينده و منتشره پايين‌تر مي‌باشند. در خودروهاي سنگين LPGسوز ميزان انتشار پايين ذرات معلق قابل توجه است.

LPG در فشار و دماي محيط به شكل گاز بوده و در مخزن سوخت تحت فشار متوسط 6 تا 8 بار به صورت مايع ذخيره مي‌شود . با در نظر گرفتن ميزاني از انرژي يكسان، مخزن سوخت LPG در مقايسه با مخزن بنزين داراي حجمي معادل دو برابر و وزني بيش از 5/1 برابر مي‌باشد

شير اطمينان فشار مخزن LPG در فشار بالاتر از 20 بار عمل مي‌كند. اين در حالي است كه انفجار مخزن در فشارهاي بالاتر از 100 بار امكان‌پذير خواهد بود

مخزن سوخت خودرو را نبايد بيشتر از 80 تا 85 درصد گنجايش پر كرد تا فضاي كافي براي انبساط سوخت وجود داشته باشد

گاز LPG سنگين‌تر از هوا بوده و در صورت ريزش يا نشت بخارات آن در سطح زمين باقي مانده و ممكن است توسط يك عامل اشتعال‌زا منفجر شود. به اين دليل بايد از پارك كردن اين خودروها در پاركينگ‌هاي زيرزميني پيشگيري كرد

LPG در هوا بسيار سهل‌تر از بنزين و گازوئيل مشتعل مي‌شود، اما از آنجا كه سعي مي‌شود مخازن سوخت LPG به‌گونه‌اي ساخته شوند كه ايمني و استحكام لازم را داشته باشند لذا احتمال نشت سوخت در هنگام تصادفات و خطرات احتمالي آن نسبت به مخازن بنزين و گازوئيل كمتر است . در مجموع LPG را مي‌توان سوختي ايمن در نظر گرفت.

معمولاً عمدتاً از دو ترکيب هيدروکربني پروپان و بوتان با فرمول شيميايي C4H10, C3H8 تشکيل شده است. بوتان خود شامل دو ترکيب ايزوبوتان ونرمال بوتان است. LPG که معمولاً در برخي نقاط دنيا به نام ترکيب عمده آن، پروپان، نيز شناخته مي شود بعنوان محصول فرعي فرآيندهاي تصفيه و توليد گاز طبيعي و پالايش نفت خام توليد مي شود. LPG در آمريکا عمدتاً از 90% پروپان، 5/2% بوتان و هيدروکربنهاي سنگين و مقدار کمي نيز اتان و پروپلين تشکيل شده است. گاز مايع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور کلي زيان آور نيست ولي در صورتيکه حجم زيادي از آن استشمام گردد باعث بيهوشي خواهد شد. به منظور آگاهي از نشت گاز مايع ترکيبات گوگرد دار بنام مرکاپتان شامل "اتيل مرکاپتان" و "متيل مرکاپتان" به گاز مايع افزوده مي شود. خواص مهم اين سه ترکيب در جدول انتها درج شده است

LPG در شرايط فشار و دماي عادي بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مايع تبديل مي شود. بنابراين نگهداري و حمل و نقل اين محصول به سادگي امکان پذير است. البته ترکيبات LPG براي مکانهاي مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. براي مثال گاز مايع ارائه شده به مصرف کنندگان در ايران در فصول مختلف بين (90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% ترکيبات سنگين تر مثلاً پنتان دارد. به علت کيفيت سوخت گاز مايع LPG و کاهش انتشار آلاينده ها، استفاده از اين سوخت در جهان به صورت فزاينده اي مورد توجه بوده و در کشورهاي مختلف مانند ايتاليا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امريکا، انگليس استفاده از اين سوخت جايگزين مورد حمايت و تشويق دولتها مي باشد

 

الف- محاسن: عدد اكتان بالا (نسبت تراكم بالا و بالطبع راندمان حرارتي بالا)، مصرف پايين انرژي از چاه تا چرخ (نسبت به بنزين)، انتشار بسيار پايين ذرات معلق و ديگر مواد آلاينده نسبت به بنزين (به جز اكسيدهاي نيتروژن.)

ب- معايب: مخزن سوخت (باك) سنگين و حجيم‌تر نسبت به بنزين، ايمني كمتر نسبت به بنزين و گازوئيل، افت توان در موتورهاي دوگانه‌سوز و هزينه بالاي جايگاه‌هاي سوخت‌گيري و تجهيزات گازسوز كردن خودرو

 

گاز طبيعي(NG):

گاز طبيعي (CH4) كه از پوسته زمين استخراج مي‌شود، تنها سوختي است كه تقريباً نيازمند انجام هيچ فرايندي براي قابل استفاده شدن در خودرو نيست و تنها لازم است تا خشك شده و سولفيد هيدروژن (H2S) آن (از گاز ترش) جدا شود. گاز طبيعي تبديل شده به گاز تركيبي به عنوان منبع توليد متانول، DME و هيدروژن به كار گرفته مي‌شود

در كشورهايي همچون ايتاليا، آرژانتين، روسيه و امريكا، خودروهاي NGسوز فراواني وجود دارد در كشور ايران نيز به‌تازگي استفاده از گاز طبيعي فشرده (CNG) مورد توجه قرار گرفته و سعي شده است تا در بخش نتيجه‌گيري به آن پرداخته شود. در حال حاضر اين سوخت به عنوان سوختي مهم براي استفاده در خودروهاي سراسر دنيا مطرح نمي‌باشد و تنها كشورهايي كه داراي شبكه توزيع كافي گاز طبيعي باشند مي‌توانند اين سوخت را به عنوان سوخت خودروهاي خود برگزينند و كشورهاي فاقد چنين زيرساخت‌هايي قطعاًَ چنين كاري را پرهزينه خواهند يافت. سوخت NG همانند LPG داراي عدد اكتان بالا بوده و در نتيجه با استفاده از آن مي‌توان به نسبت‌هاي تراكم بالاتري دست يافت. به اين لحاظ است كه بازدهي حرارتي يك موتور صد در صد NGسوز در حدود 10 درصد بيشتر از موتورهاي بنزيني است. البته بايد توجه داشت كه بازدهي موتور NGسوز در حدود 15 تا 20 درصد كمتر از موتورهاي سنگين گازوئيل‌سوز است.

گاز طبيعي که عمدتاً در مصارف صنعتي و خانگي، تاسيسات توليد بخار و برق کاربرد دارد بعلت کيفيت سوختن خوب، وجود منابع کافي و در دسترس بودن از ديدگاه اقتصادي بعنوان اصلي ترين سوخت جايگزين مطرح است. گاز طبيعي شامل بيش از 95 درصد متان و ترکيبات سنگين تر مانند اتان يا پروپان و درصد ناچيزي از ترکيبات ناخالصي مانند CO2 و ترکيبات گوگردي از مخازن گاز يا به صورت گازهاي همراه با نفت از منابع نفت خام استخراج مي گردد. جهت استفاده از آن به صورت تجاري ابتدا در پالايشگاههاي گاز که در نزديکي منابع استخراج قرار دارند مورد تصفيه فيزيکي و شيميايي قرار گرفته و سپس با مشخصات فني مورد نياز خطوط انتقال به پايانه هاي تحويل گاز جهت مصارف متعدد انتقال مي يابد. در مسير خطوط انتقال گاز ايستگاههاي تقويت فشار نيز مورد نياز است.

ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ آن قابل قياس با LPG است (يعني كمتر از بنزين و گازوئيل). همچنين گاز طبيعي به غير از هيدروكربن‌ها داراي انتشارات چاه تا چرخ كمتري مي‌باشد

 

گاز طبيعي كه سبك‌تر از هوا بوده و دماي اشتعال بالايي دارد، در مقايسه با LPG داراي خصوصيات و ويژگي‌هاي ايمني مناسب‌تري است. NG درشرايط محيطي داراي محتواي انرژي پاييني مي‌باشد، اما زماني كه به شكل مايع تبديل گردد قابل مقايسه با LPG خواهد بود . مخازن سوخت نصب شده بر روي خودرو معمولاً داراي فشار بالا بوده (مانند مخازن CNG) و گاهي اوقات داراي دماهاي پايين مي‌باشند (مانند گاز طبيعي مايع LNG). معمولاً گاز CNG درون مخازن فولادي، كامپوزيتي و يا آلومينيمي تحت فشار 240-200 بار قرار دارد. اين مخازن براي دست يافتن به همان برد رانندگي خودروهاي بنزيني به وزني معادل پنج برابر و حجمي معادل 4 برابر نياز دارند. مخازن سوخت كامپوزيتي يا آلومينيمي داراي وزني معادل 50 درصد مخازن فولادي هستند، اما بهاي آنها نسبتاً گران است.

 

گاز LNG در مخازن نصب شده روي خودرو تحت فشار 2 تا 6 بار و دماي 161- درجه سلسيوس قرار دارد. يك مخزن LNG با در نظرگيري محتواي انرژي يكسان با مخزن گازوئيل داراي فضايي معادل دو برابر و وزني معادل 40 درصد بيشتر خواهد بود.

روش ANG يا همان گاز طبيعي جذب شده روش ديگر استفاده از اين سوخت است كه همچنان در مرحله تحقيق مي‌باشد. در اين روش گاز متان در يك ساختار كربني متخلخل جذب مولكول‌هاي كربن شده و 12 درصد از حجم موجود را در برمي‌گيرد. با توجه به فشار آزمايشي 35 باري كه براي اين سوخت در نظر گرفته شده، جرم سوخت و مخزن آن در شرايط بينابيني سوخت‌هاي بنزين، گازوئيل و CNG قرار گرفته است. مخزن ANG نسبتاً ارزان و ايمن بوده و به خاطر فشار پايين آن و در نتيجه عدم نياز به استفاده از كمپرسورهاي گران‌قيمت، براي ايستگاه‌هاي سوخت‌گيري خانگي بسيار مناسب است.

 

الف- محاسن: عدد اكتان بالا (راندمان حرارتي بالا)، ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ كمتر از بنزين و گازوئيل، انتشار هيدرو كربن‌هاي غيرمتان كمتر از بنزين و انتشار بسيار كم ذرات معلق، منواكسيد و دي اكسيد كربن

 

ب- معايب: هزينه‌هاي بالاي جايگاه‌هاي سوخت‌گيري و تجهيزات گازسوز كردن خودرو، افت توان دموتورهاي دوگانه‌سوز و سنگين و حجيم بودن مخازن سوخت.

 

سوخت هاي الكلي:

 

متانول:

سوخت مايع متانول (CH3OH) الكلي است كه معمولاً از گاز طبيعي ساخته مي‌شود. به اين صورت كه ابتدا با استفاده از بخار آب، گاز طبيعي به گاز تركيبي تبديل شده و سپس با تغيير نسبت CO/H2 بر روي اين گاز تغييراتي انجام مي‌شود

CO + H2O ? CO2 + H2 و CH4 + H2O ? CO + 3H2

در مرحله بعد پس از خروج ناخالصي‌ها، اكسيدهاي كربن و هيدروژن با يكديگر واكنش داده و متانول ايجاد مي‌شود

CO2 + 2H2 ? CH3OH و CO2 + 3H2 ? CH3OH + H2O

همچنين توليد متانول از بيومس (مواد سلولزي، نشاسته‌اي و چوب) به لحاظ فني امكان‌پذير بوده، اما هنوز از ديد اقتصادي مقرون به صرفه نيست. در اين فرايند ابتدا بيومس به گاز تركيبي تبديل و سپس متانول توليد مي‌شود

 

متانول نسبت به بنزين، داراي چگالي انرژي كمتر و عدد اكتان بيشتر مي‌باشد. همچنين بهاي آن از بنزين گران‌تر است. كاربرد متداول متانول در موتورهاي احتراق جرقه‌اي اغلب به صورت مخلوط با بنزين مي‌باشد، اما مي‌توان از آن در موتورهاي احتراق تراكمي به صورت خالص استفاده كرد. البته با توجه به پايين بودن عدد ستان آن بايد جهت ايجاد تطابق از تجهيزات كمك اشتعال يا افزودني‌ها استفاده كرد

با توجه به پايين بودن چگالي انرژي متانول نسبت به بنزين بايد براي دستيابي به برد يكسان از مخزن سوختي با گنجايش 75 درصد بزرگ‌تر و تقريباً دو برابر وزن بيشتر استفاده كرد. از طرفي سيستم سوخت‌رساني اين نوع خودروها بايد از موادي ساخته شود كه در مقابل خوردگي و اثرات شيميايي الكل مقاوم باشد

 

متانول به عنوان متداول‌ترين سوخت مورد مصرف براي خودروهاي پيل‌سوختي به‌كار مي‌رود به اين صورت كه متانول به هيدروژن تبديل شده و هيدروژن به عنوان سوخت استفاده مي‌شود. از جمله كاربردهاي ديگر متانول، تركيب آن با ايزوبوتان و توليد MTBE است كه به عنوان ماده افزودني ضدكوبش به بنزين افزوده مي‌شود و جايگزين افزودني‌هاي سرب‌دار است.

 

ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ متانول به‌خصوص زماني كه از بيومس تهيه مي‌شود بسيار بالا مي‌باشد. همچنين ميزان انتشار هيدروكربني چاه تا چرخ اين سوخت به‌خصوص در مورد متانول به دست آمده از گاز طبيعي بالا بوده و ميزان انتشار دي‌اكسيد كربن زماني كه اين سوخت از بيومس تهيه مي‌شود بسيار اندك مي‌باشد. سرعت تبخير متانول پايين است در نتيجه داراي انتشارات تبخيري كمتري نسبت به بنزين خواهد بود.

الف- محاسن: عدد اكتان بالاتر از بنزين، قابليت تبديل به هيدروژن مورد استفاده در خودروهاي پيل سوختي، انتشار دي اكسيد كربن كم و انتشارات تبخيري پايين‌تر نسبت به بنزين.

ب- معايب: چگالي انرژي كمتر از بنزين، بهاي بالاتر از بنزين، عدد ستان پايين، سنگين و حجيم بودن مخزن سوخت نسبت به مخزن بنزين، دارا بودن اثر خورندگي بر تجهيزات سوخت‌رساني و سمي بودن بخارات سوخت.

روشهاي توليد:

اتانول از زمانهاي قديم توسط تخميرشکر تهيه مي شده است . در حال حاضر حدود 91 درصد توليد اتانول از طريق تخمير منابع کربني (فرمانتاسيون) و 9 درصد به روشهاي سنتزي توليد مي شود. از جمله منابع کربني متعددي که در کشورهاي مختلف يافت مي شود مي توان به نيشکر ، چغندرقند،ملاس، ذرت ، گندم و ديگر ترکيبات نشاسته دار و کليه ترکيبات ليگنوسلولزي مانند ضايعات چوب ، ضايعات کشاورزي ، کاغذ زباله و حتي خود زباله اشاره نمود.

نتيجه: عليرغم تجديد پذير بودن سوخت اتانول و کاهش انتشار گازهاي گلخانه اي حاصل از احتراق آن نسبت به بنزين ، بواسطه محدوديت منابع توليد و همچنين مشکلات توزيع و عرضه و بالا بودن هزينه هاي توليد ؛ امکان جايگزيني بنزين توسط اتانول در مقياس وسيع در داخل وجود ندارد

اتانول:

اين سوخت به لحاظ خصوصيات و ويژگي‌ها بسيار شبيه متانول است، اما تنها از بيومس تهيه مي‌شود. براي تهيه اتانول ابتدا محصولات گياهي كوبيده و فشرده مي‌شوند سپس به كمك مخمرها و انجام عمل هيدروليز اتانول استخراج مي‌شود. بسته به نوع گياه از روش‌هاي هيدروليز گوناگون استفاده مي‌شود. اگر گياه حاوي مواد قندي زياد باشد هيدروليز ضعيف بر روي آن انجام مي‌شود. در صورتي كه گياه داراي نشاسته زياد باشد از روش هيدروليز آنزيمي و اگر مواد سلولزي وجود داشته باشد از شيوه هيدروليز اسيدي استفاده مي‌شود. هزينه تهيه اتانول 3 تا 5 برابر بنزين است و عمدتاً مربوط به هزينه‌هاي مواد اوليه آن دارد. هر دو نوع موتور CI و SI قابليت استفاده از اين سوخت را داشته و همانند متانول مي‌توان از اين سوخت به صورت مخلوط با بنزين و يا پس از تبديل آن به ETBE به عنوان ماده افزودني ضدكوبش استفاده كرد. امروزه با توجه به تجزيه‌پذير بودن ماده اوليه اتانول (بيومس)، جايگزيني ETBE به جاي MTBE مورد توجه قرار گرفته است. مخزن سوخت اتانول بر روي خودرو مانند متانول است

 

اين سوخت براي به دست آوردن انرژي معادل با بنزين نياز به مخزني دارد كه 50درصد سنگين‌تر از مخزن بنزين داشته باشد. اگرچه چگالي انرژي اتانول از متانول بيشتر است، اما هنوز قابل مقايسه با بنزين و گازوئيل نيست. از آنجا كه عدد اكتان اتانول نسبت به متانول كمتر است بازده انرژي كمتري نيز نسبت به آن دارد. ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ اتانول به‌خصوص وقتي كه از مواد سلولزي تهيه مي‌شود زياد است، اما ميزان انتشارات CO2 چاه تا چرخ آن با توجه به تهيه آن از بيومس، در مقايسه با بنزين و گازوئيل پايين‌تر مي‌باشد. اتانول در مقايسه با خودروهاي سبك بنزيني انتشارات CO و HC كمتر و در مقايسه با خودروهاي سنگين گازوئيلي انتشارات CO و HC بيشتري دارد.

 

به لحاظ ايمني چون سوخت‌هاي الكلي سرعت تبخير پاييني دارند لذا در هنگام تصادفات خطر كمتري نسبت به بنزين خواهند داشت. متانول در صورت مصرف شدن يا تنفس ايجاد مسموميت مي‌كند، اما اتانول اين‌گونه نيست. بايد توجه داشت كه متانول و اتانول هر دو قابل تجزيه بيولوژيك هستند

 

 

اتانول: ويژگي‌هاي اين سوخت بسيار شبيه متانول است، اما در مقايسه با آن داراي عدد اكتان كمتر و نيز بخارات غيرسمي مي‌باشد.

 

 

بيوديزل:

به گروهي از روغن‌هاي گياهي استري شده گفته مي‌شود كه از محصولات حاوي روغن به دست مي‌آيد. اين محصولات دامنه وسيعي از گياهان را شامل مي‌شود و مهم‌ترين آنها عبارتند از: دانه‌هاي روغني، سويا، آفتاب‌گردان و درخت نخل. براي توليد سوخت بيوديزل ابتدا گياه مورد نظر تحت فشار قرار گرفته و مايع روغني آن جدا مي‌شود

 

در اين مرحله محصولي فرعي به نام كيك روغني توليد مي‌شود كه در دامداري‌ها مصرف دارد. سپس بعد از صاف نمودن مايع روغني، به كمك عمل استريفيكاسيون ساختار مولكولي پرانشعاب و پيچيده روغن‌ها به انشعابات كوچك‌تر با ساختار مولكولي راست زنجيره تبديل مي‌شود. در طول فرايند استريفيكاسيون الكل تك ظرفيتي (معمولاً متانول) جايگزين گليسيرين الكل سه ظرفيتي شده و متيل استر توليد و گليسيرين به عنوان دومين محصول فرعي آزاد مي‌شود كه از آن مي‌توان در صنايع آرايشي و دارويي استفاده كرد. ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ بيوديزل بيشتر از گازوئيل (ديزل فسيلي) و كمتر از بنزين است. ميزان انتشارات چاه تا چرخ بيوديزل بسيار نزديك به انتشارات گازوئيل، ميزان انتشارات NOX­ و ذرات معلق آن بيشتر اما CO و هيدروكربن‌هاي آن كمتر مي‌باشد. ميزان CO2 بيوديزل همچنان پايين است زيرا اين سوخت از بيوديزل تهيه مي‌شود. براي كسب برد رانندگي يكسان با گازوئيل، خودرويي با سوخت بيوديزل به 15 درصد وزن سوخت بيشتر و مخزني با 9 درصد حجم بيشتر نياز دارد.

بيوديزل در مقايسه با گازوئيل خطر بهداشتي كمتري براي انسان و حيوانات داشته و به خاطر تجزيه‌پذير بودن آن به محيط‌زيست، آسيب كمتري مي‌رساند.

 

الف- محاسن: ميزان مصرف انرژي چاه تا چرخ كمتر از بنزين، انتشار كمتر دي اكسيد كربن و هيدروكربن‌هاي نسوخته نسبت به گازوئيل، خطر بهداشتي كمتر نسبت به گازوئيل

 

ب- معايب: نسبت به گازوئيل داراي مصرف بالاتر انرژي چاه تا چرخ، انتشار بيشتر اكسيدهاي نيتروژن و ذرات معلق و مخزن سنگين و حجيم‌تر مي‌باشد.

هيدروژن :

هيدروژن، سوختي است كه مي‌توان آن را از هر ماده اوليه داراي هيدروژن به دست آورد. روش‌هاي عمده تهيه آن عبارتند از: 1. الكتروليز آب 2. تبديل به گاز مواد خام حاوي هيدروژن. همچنين هيدروژني كه به عنوان محصول فرعي در صنايع شيميايي حاصل مي‌شود نيز به عنوان منبع سوم تأمين هيدروژن مطرح مي‌باشد. با انجام فرايند تبديل توسط بخاربر روي گاز طبيعي (به عنوان مهم‌ترين ماده اوليه)، LPG و يا نفتا مي‌توان هيدروژن توليد كرد

با توجه به آنكه فرايند الكتروليز توسط جريان برق انجام مي‌شود بنابراين در اين روش بايد هزينه‌هاي استفاده از جريان برق و جنبه‌هاي زيست‌محيطي آن مدنظر قرار گيرند. استفاده از انرژي الكتريكي توليد شده توسط انرژي‌هاي قابل تجديدي مانند باد و نيروي آب براي الكتروليز آب منتج به انتشار آلاينده‌هاي كمتر مي‌شود، اما انرژي الكتريكي توليدي توسط نيروگاهي با سوخت زغال منتج به انتشار آلاينده‌هاي بيشتر مي‌شود. هيدروژن در مقايسه با ديگر سوخت‌ها داراي بالاترين مصرف انرژي چاه تا چرخ بويژه در مرحله توليد مي‌باشد. ميزان انتشارات چاه تا چرخ اين سوخت به شدت بسته به فرايند توليد آن است و انتشارات ناشي از خودرو به جز در مورد NOX منتشره از موتورهاي احتراقي، قابل چشم‌پوشي است

محتواي انرژي هيدروژن (برمبناي حجمي) نسبتاً پايين است بنابراين به استفاده از منبع سوخت بزرگي بر روي خودرو نياز خواهد بود، اما به هر جهت از آنجا كه هيدروژن داراي محتواي انرژي بالا در واحد جرمي بوده (تقريباً 3 برابر بنزين) و عدد اكتان بالا دارد لذا موتورهاي هيدروژن‌سوز داراي بازده حرارتي بهتر نسبت به همتاهاي بنزيني خود مي‌باشد. موتورهاي SI و پيل‌هاي سوختي مي‌توانند از هيدروژن استفاده كنند، اما اين نوع خودروها و سوخت‌ها نسبت به انواع متعارف خود بسيار گران‌قيمت هستند. ذخيره‌سازي هيدروژن به شكل هيدريد و هيدروژن مايع انجام مي‌شود. در شيوه ذخيره‌سازي به صورت هيدريد وزن مخزن سوخت 20 برابر وزن مخزن بنزين مي‌باشد و در شيوه ذخيره‌سازي به روش هيدروژن مايع وزني معادل 5/1 برابر و حجمي معادل چهار برابر مخزن بنزين را خواهد داشت

هيدروژن نيازمند انرژي اشتعال بسيار پاييني است لذا مسئله ايمني آن به‌خصوص در فضاي بسته و ذخيره‌سازي آن روي خودرو بسيار مورد توجه مي‌باشد. از آنجا كه اين گاز در تركيب با هوا داراي قابليت اشتعال در دامنه مخلوط خيلي رقيق تا مخلوط خيلي غليظ مي‌باشد لذا حتي كوچك‌ترين جرقه‌اي (مانند زدن يك كليد برق) مي‌تواند آغازگر حادثه باشد.

الف- محاسن: عدد اكتان بالا (سه برابر بنزين) و بسيار پايين بودن تمامي آلاينده‌ها به جز اكسيدهاي نيتروژن

ب- معايب: هزينه بالاي تجهيزات، مخزن بسيار حجيم سوخت و ايمني بسيار پايين.

 

DME (دي متيل اتر) :

دير زماني نيست كه DME به عنوان سوخت مطرح شده است. نحوه توليد اين سوخت بسيار شبيه به متانول است كه در آن گاز طبيعي يا بيومس به گاز تركيبي تبديل شده و سپس در فرايند سنتز اكسيژنه، DME توليد مي‌گردد. حمل و نقل و اقدامات احتياطي اين سوخت مشابه LPG مي‌باشد. DME در شرايط محيطي به صورت گاز بوده و در فشاري متوسط (6 بار) مي‌توان آن را به صورت مايع ذخيره كرد.

 

DME در مقايسه با بنزين بسيار گران‌قيمت‌تر است و احتمالاً تا مدت‌ها به اين صورت باقي خواهد ماند. اين سوخت داراي چگالي انرژي معادل 50 درصد گازوئيل است لذا به مخازن سوخت بزرگ بر روي خودرو نياز دارد. عدد ستان بالاي DME نسبت به گازوئيل آن را براي موتورهاي CI بسيار مناسب ساخته و بازده موتور را قابل رقابت با موتورهاي CI گازوئيل‌سوز كرده است. ميزان مصرف انرژي مربوط به خودرو اين سوخت (خودروهاي سبك) كمتر از بنزين است. به‌طوري كلي داده‌هاي مربوط به انتشار آلاينده‌هاي خودروهاي با سوخت DME نشانگر مقادير بسيار پايين آنها نسبت به ديگر سوخت‌ها مي‌باشد. ميزان انتشار CO و HC آن معادل گازوئيل و ميزان NOX و ذرات معلق آن معادل بنزين است. ذخيره DME در خودرو مانند LPG و در فشار 9 بار مي‌باشد. مخزن اين سوخت داراي حجمي حدود 66 درصد و وزني حدود 47 درصد بيشتر از مخزن سوخت بنزين است

DME هيچ‌گونه مسموميتي براي انسان ايجاد نمي‌كند، اما مي‌تواند موجب تحريك چشم‌ها و سيستم تنفسي شود

الف- محاسن: عدد ستان بالا (در حد گازوئيل)، مصرف انرژي چاه تا چرخ كمتر از بنزين و انتشار آلاينده‌هاي كم (منواكسيد كربن و هيدروكربن‌هاي نسوخته در حد گازوئيل- اكسيدهاي نيتروژن و ذرات معلق در حق بنزين).

ب- معايب:بهاي بسيار بالاتر از بنزين و مخزن سنگين و حجيم سوخت.

 

 

تهيه كننده گان: حسين اندرزجو و محمد مهدي آسوده

استاد : مهندس مجید سالاری

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[EN-EZEL 13039]

گازسوز کردن خودرو

 

قسمت اول

 

سوخت رسانی گازی

مقدمه:

گاز طبيعي اولين بار در سال ۱۷۷۶ ميلادي توسطAlessandro Voltaكشف شد، اما استفاده از اين گاز به عنوان سوخت در خودروها به سالهاي بعد از آن بر ميگردد.

ايتاليا به عنوان اولين كشور استفاده كننده از گاز طبيعي شناخته م يشود، اين اقدام در اوايل سال ۱۹۱۰رخ داد از سال ۱۹۳۰ ميلادي استفاده از گاز طبيعي به طور چشمگيري گسترش يافت. از جمله كشورهاي پيشرو در اين حوزه مي توان به كشورهاي فرانسه، ايتاليا، آمريكا، برزيل، آرژانتين و نيوزلنداشاره نمود.

در ايران اولين بار در سال ۱۳۵۶ طرح گاز سوز كردن خودروها به صورت آزمايشي در شهر شيرازبا تبديل ۱۲۰۰ دستگاه سواري به مرحله اجرا درآمد. مشابه اين طرح در مشهد نيز در سال ۱۳۶۶اجرا شد. شركت اتوبوسهاي تهران و حومه نيز در سال ۱۳۷۱ ، تحقيقاتي را در زمينه گاز سوز كردناتوبوسهاي درون شهري آغاز نمود كه در سال ۱۳۷۵ ، به بهره برداري رسيد

از سال ۱۳۸۳ شركت سايپا با هدف همراستا نمودن فعاليت ها و توليد محصولات مطابق با خط مشي هاي كل سازمان، شروع به توليد خودروهاي گازسوز نيسان وانت و پرايد نمود و اين روند با گذر زمان، رشدفزاينده داشته است.

اطلاعات عمومي:

هدف گذاري

۱ دستيابي به خودروهايي با ميزان توليد آلايند ههاي كمتر

۲ ايجاد محصولاتي با هزينه سوخت كمتر براي مشتريان و حضور در بازارهاي خودرو سالم

خودروها:

از نقطه نظر اينكه خودرو تك سوخت بوده و يا دوگانه سوز است و اينكه فرآيند دوگانه سوز كردن خودرودر كارخانه انجام شده است يا نه، نامهاي زير استفاده ميشود:

DEDICATED (OEM):

اين گونه خودروها توانايي استفاده از يك سوختCNGرا داشته و به دليل عملكرد بهتر موتور و نيز فضاي در دسترس بيشتر به علت تغييرات بنيادي در ساختار خودرو، مورد توجه بيشتري قرار دارند. موتور اين گونه خودروها داراي طراحي خاص بوده و از نسبت تراكم بالاتري سود م يبرند، كه خود موجب كاهش مصرف سوخت و افزايش راندمان موتور ميگردد

اصطلاحOEMاز اين جهت به كار برده م يشود كه فضاي لازم جهت نصب مجموعه سيستم گاز سوز وهمچنين ديگر پارامترهاي نصب از ابتدا توسط سازنده در طراحي خودرو در نظر گرفته شده است.

BI-FUEL:

اين گونه خودروها از دو نوع سوخت استفاده م يكنند، به طور مثال، گاز و بنزين. اين گروه نيز از اين منظركه از ابتدا براي استفاده از دو سوخت طراحي شده باشند يا نه، خود به دو زير گروه تقسيم ميشوند

:BI-Fuel /OEM

اين گونه خودروها با هدف استفاده از دو نوع سوخت طراحي و در كارخانه توليد م يشوند (از جمله تغييرات انجام شده بر روي خودرو م يتوان به تقويت مكانهاي نصب مخزن گاز در روي شاسي خودرو و انجام آزمايشات ايمني اشاره كرد).

:BI-Fuel/Retrofit

اين گونه خودروها ذاتاً تك سوخت بوده (سوختي به جز گاز) و بعداً با ايجاد تغييرات ممكن به يك خودروي دوگانه سوز تبديل مي شوند، كه البته كاهش فضاي مفيد و در دسترس و نيز كاهش بازده موتور از مشكلات اي نگونه خودروهاست. قطعات موتور و بدنه خودرو در مواردي تحمل حرارت و بار ايجاد شده را نداشته و احتمال آسيب به خودرو و سرنشينان را بالا ميبرد

: Dual-Fuel

اين خودروها كه با نام خودروهاي دو سوخته همزمان نيز ناميده ميشوند، مخلوطی از گازوئيل و گاز طبيعي را به كار م يبرند.

 

 

انواع سوختهاي گازي:

1.گاز طبيعي مايع شده: LNG:LIQUEFIED NATURAL GAS

در اين روش گاز طبيعي در دمايي پايي نتر از ۱۶۲ درجه زير صفر و در فشار اتمسفر مايع م يشود. اين سوخت در مخزنهايي عايق بندي شده ذخيره و به نقاط مختلف حمل ميشود. اين روش نگهداري در حال حاضر تنها در موارد حمل و نقل مقادير بالاي گاز طبيعي بين نقاط مختلف مورد استفاده قرار گرفته و در خودروها استفاده نميشود

2.گاز طبيعي جذب شده:ANG: ABSORBED NATURAL GAS

در اين روش گاز طبيعي در مخازني حاوي مواد جامد جاذب گاز ذخيره م يشود. اين مواد جامد متخلخل بوده و منفذهاي ميكروني با قطر كمتر از ۲ نانومتر دارند. حسن اين روش استفاده از مخازن ذخيره با اشكال چهار ضلعي و بجز مخزن استوان هاي است كه با توجه به فضاي محدود موجود در خودرو سيار مناسب خواهند بود. اين مخازن هنوز به طور عملي مورد استفاده قرار نگرفته و فشارهاي ذخيره نمونه هاي موجود اين مخازن در حدود ۴۰ بار ميباشد، كه با اين تفسير حجم گاز اندكي را در خود نگه ميدارند.

گاز طبيعي:CNG: COMPRESSED NATURAL GAS

مقبول ترين تئوري براي تشكيل گاز طبيعي تئوري منشاء آلي است كه تشكيل آن را ناشي از مدفون شدن بقاياي موجودات زنده در زير زمين و تبديلات شيميايي آنها م يداند. متان قسمت اصلي گاز طبيعي را تشكيل ميدهد.

 

مزايايCNGدر مقايسه با بنزين:

CNGداراي چگالي كمتري نسبت به بنزين ميباشد، مصرف CNG به طور تئوري ۱۵ درصد بيشتر ميباشد. اگرچه با در نظر گرفتن بعضي از مزاياي CNG نسبت به سوخت بنزين، مصرف CNG به طور ميانگين تنها ۵ تا ۱۰ درصد بيشتر از بنزين خواهد بود

مقدار كالريCNGكمتر از بنزين ميباشد.

همگن سازي و ايجاد مخلوط آسانتر ميباشد، كه اين امر احتراق كاملتر و سريعتر را به ويژه در استارت سرد ممكن ميسازد.

به دليل پايين بودن مقدار اينرسي گاز، چگالش مجدد رخ نخواهد داد

روغن موتور رقيق خواهد شد. (افزيش طول عمر روغن موتور و كاهش فرسودگي موتور)

CNGهيچ ماده افزودن ياي ندارد، احتراق صحيح باعث كاهش درصد هيدروكربن ها و مونوكسيد كربن خواهد شد و بسيار براي كنترل آلايند هها مناسب م يباشد. اگرچه، براي جبران كسري مواد افزودني ميبايست مقاومت سوپاپها و نشيمنگاه آنها تصحيح گردند

 

ساختار گازهاي تشكيل دهنده پايه:

متان 4CH

اتان 6H2C

پروپان 8H3C

بوتان 10H4C

ويژگيهاي احتراق:

يك احتراق كاملCNGباعث توليد گاز كربنيك و بخار آب ميشود.

نيتروژن + بخار آب + گاز كربنيك =هوا+CNG

طي احتراق كامل، مقدار گازكربنيك گاز خروجي از واكنش تقريبا ۱۴ ٪ ميباشد

طي احتراق ناقص (اختلاط ضعيف)، گازكربنيك ، مونواكسيد كربن و هيدروكربنهاي نسوخته توليد خواهند شد

 

اجزا سيستم گازسوز:

مخزن گاز:

مخزن CNGمحفظ هاي است كه گاز طبيعي تحت فشارهاي زياد (بيش از ۲۰۰ بار) در آن ذخيره ميشود.

تحت فشار قرار دادن گاز طبيعي در مخزن، به منظور ذخيره سازي سوخت گاز بيشتر براي پيمايش بيشتر خودرو م يباشد. تعداد مخازن در يك خودرو و محل قرارگيري اين مخازن، بسته به نوع طراحي شكل بدنه خودرو م يتواند در صندوق عقب و يا كنار با ك بنزين قرار گيرد.

 

انواع مخزنهاي نگهداري گاز فشرده :

مخزنها را باتوجه به جنس مخزن و نيز درجه مقاومت آن در برابر فشار و عوامل محيطي به چهار گروه تقسيم مي كنند (مطابق با: الزامات استاندارد ملي ايران به شماره ۶۳۰۳ جهت مخازن CNG-انواع مخازن):

 

۱ مخزن تمام فلزي:

مخزن فلزي از جنس فولاد و يا آلياژ آلومينيوم ميباشد سطوح داخلي و بيروني اين مخازن براي جلوگيري از پوسيدگي سخت كاري ميشوند.

 

۲ مخزن كمر پيچ:

مخزن فولادي و يا آلومينيومي با پوشش خارجي از پيچيدن محيطي رشته تقويت كننده بر روي قسمت استوانه اي لايه داخلي توليد شده است و رشته تقويت كننده ميتواند از جنس الياف شيشه، آراميد و يا كربن بوده كه همراه با رزين استفاده شده باشد.

اين ساختاركامپوزيتي كه به مخزن داده شده، اين امكان را به وجود مي آورد كه بتوان ضخامت قسمت فلزي را كاهش داده و مخزني سبكتر را ساخت.

 

 

3. مخزن تمام پيچ:

مخزن فولادي و يا آلومينيومي توسط رشته هاي تقويت كننده در دو جهت محيطي و محوري پوشيده شده است و رشته تقويت كننده ميتواند از جنس الياف شيشه ، آراميد و يا كربن بوده كه همراه با رزين استفاده شده باشد.

 

۴ مخزن مركب:

مخزن تماما از رشت ههايي با جنسي الياف شيشه، آراميد و يا كربن، همراه با رزين ساخته شده است. اين مخزن داراي يك لايه از جنس پليمر بدون درز است كه اين ساختار تمام كامپوزيت از سبكترين انواع در مخازن CNG ميباشد.

[EN-EZEL 13039]

گازسوز کردن خودرو

قسمت دوم

 

سير تكاملي سيستم هاي گاز سوز:

رشد تكاملي سيسمتهاي گاز سوز را در چهار گروه (يا نسل) طبقه بندي ميكنند

نسل اول:

اين گروه از سيستم هاي گاز سوز از رگلاتورهاي فشار صفر (خروجي رگلاتور فشاري معدل فشار اتمسفر دارد.) استفاده ميكنند. هيچ گونه تجهيزات الكترونيكي و عيب يابي نداشته و بسيار ارزان هستند. اين سيستم هاي مدار باز بوده و سنسور اكسيژن جهت كنترل گازهاي خروجي موتور ندارند. از اين سيستم در خودروهاي كاربراتوري استفاده ميشود و ميزان آلودگي كمتري در مقايسه خودروهاي كاربراتوري توليد ميكنند. تنها آيتم قابل تنظيم در اين سيستم يك پيچ تنظيم موجود بر روي رگلاتور است.

 

نسل دوم:

اين گروه نيز از رگلاتورهاي فشار صفر استفاده ميكنند. اين گروه داراي موتور پله اي بوده و به كمك يك سنسور اكسيژن (لامبدا سنسور) نسبت هوا و سوخت را كنترل ميكند.

اين مجموعه از يك واحد كنترل الكترونيكي استفاده كرده و در هر دو مدل خودروهاي كاربراتوري و انژكتوري كاربرد دارد. آلودگي آنها كمتر بوده و امكان عيب يابي آنها نيز موجود مي باشد. تنها مشكل استفاده از اين سيستم در خودروهاي داراي چند راهه (منيفولد) غيرفلزي است، چرا كه در صورت پس زدن شعله امكان تركيدن چند راهه ورودي وجود خواهد داشت

نسل سوم و چهارم:

اين نسلها دارای سيستم تزريق چند نقطه اي بوده و از تجهيزات الكترونيكي پيشرفته تري استفاده ميكنند. نسلهاي اول و دوم سيستم هايي با پاشش تك نقطه اي ميباشند و سوخت گاز مورد نياز موتور را در چند راهه ورودي تزريق ميكنند. اما سيستم هاي چند نقطه اي همانند سيستم هاي انژكتوري MPFI از چهار عدد انژكتور استفاده ميكنند

 

نسل اول:

اين سيستم در نيمه اول سال ۱۳۸۳ در خودروهاي نيسان وانت گاز سوز به كار گرفته شد

 

شير سوختگيري:

اين شير يك طرفه در ورودي مسير سيستم قرار دارد، كه نازل پمپ گاز به آن وصل گرديده و از طريق آن سوختگيري انجام ميشود

دقت نمائيد كه پس از انجام سوختگيري به جهت جلوگيري از ورود گرد و غبار به شير مذكور دهانه آن را با درپوش، بپوشانيد. در پوشهاي مختلفي از نوع پيچي يا پلاستيكي وجود دارد.

 

 

مخزن ذخيره:

مخزن گاز نيسان در قسمت بار در پشت اتاق قرار ميگيرد (تك مخزن مطابق شكل).

 

شير مخزن گاز:

اين شير براي قطع و وصل مسير عبور گازCNG مخزن، بر روي آن بسته م يشود، به طوري كه در و مواقع اضطراري با بستن شير مذكور م يتوان جريان گاز را قطع نمود.

 

فيوز حساس به فشار:

در شرايطي كه فشار مخزن تحت هر شرايطي از حد مجاز تعريف شده افزايش يابد، اين فيوز عمل كرده و با تخليه گاز مخزن مانع انفجار مخزن ميشود.

لوله فشار قوي:

اين لوله در حد فاصل بين خروجي شير مخزن گاز و رگولاتور نصب م يگردد و با توجه به فشار بالاي گاز خروجي از مخزن گاز، بايد از جنس فولاد يا مواد مناسب ديگر ساخته شده باشد تا بتواند اين فشار را تحمل كند.

 

به هنگام نصب اين لوله بايد آن را به روشي مناسب در برابر هر گونه آسيب احتمالي ناشي از ضربه محافظت نمود و در مكا ن هايي از مسير لوله فشار قوي كه ارتعاشات بدنه زياد است لوله به شكل حلقوي ميباشد.

سيستم در گردش هوا در مسير لوله ها:

به منظور جلوگيري از انتقال هرگونه نشتي به اتاق خودرو تمامي اتصالات شيرها به مخازن توسط گردش هوا در مسير لول ههاي خرطومي مربوطه و دو عدد چپقي تهويه هوا، به محيط خارج از اتاق خودرو منتقل ميشود (در خودروهايي كه مخازن در صندوق عقب خودرو نصب ميشود).

در برخي خودروها همانند وانت بارها (نيسان وانت) كه مخازن آنها در زير اتاق نصب ميشوند، به دليل قرار گرفتن مخازن در فضاي باز نيازي به استفاده از لوله خرطومي ندارند.

 

اندازه گير و سنسور فشار گاز:

اندازه گير فشار در ورودي گاز رگولاتور و بر روي آن بسته ميشود و توسط آن فشار گاز موجود در مخزن (ياحجم گاز موجود در آن) نمايش داده ميشود. بر روي اين اندازه گير فشار يك سنسور نصب ميگردد كه توسط آن فشار گاز موجود در مخزن تبديل به يك سيگنال متناسب الكترونيكي گرديده و توسط سيستم الكترونيكي مربوطه بر روي كليد سوخت نمايش داده ميشود.

شير برقي گاز:

در حد فاصل خروجي مرحله دوم و ورودي مرحله سوم رگولاتور، يك عدد شير برقي تعبيه گرديده است كه عبور گاز توسط آن كنترل ميشود اين شير برقي از طريق تحريك يك عدد بوبين مغناطيسي مسير عبور گاز را باز ميكند و در حالت عادي بسته است. بدين ترتيب امكان كنترل عبور گاز از مرحله دوم به مرحله سوم در مواقع مورد نياز فراهم گرديده و در نتيجه ايمني سيستم گاز سوز افزايش خواهد يافت (مانند مواقعي كه موتور ناگهان خاموش ميشود و لازم است عبور گاز به موتور خودرو متوقف گردد).

 

رگولاتور فشار (كاهنده):

رگولاتور در مسير خط لوله نصب م يشود تا فشار گاز را كه از مخزن بيرون م يآيد كم كند. سوخت بايستي با يك فشار ثابت وارد يك مخلوط كننده شود تا بهترين نسبت هوا به سوخت به دست بيايد.

بسته به نوع كيت، رگولاتور طي ۲ الي ۳ مرحله فشار را كاهش ميدهد.

 

شيربرقي بنزين:

شير برقي بنزين در مسير عبور بنزين به كاربراتور قرار گرفته و در مواقعي كه موتور از گاز CNG استفاده ميكند مسير بنزين را ميبندد اين شير هنگامي باز است كه موتور از سوخت بنزين استفاده نماند. عمل باز و بست مسير بنزين در اين شير برقي توسط تحريك كردن يك بوبين مغناطيسي با برق ۱۲ ولت انجام ميگيرد

 

پيچ دستي شير برقي بنزين:

در زير شير برقي يك پيچ دستي به نام پيچ يكسره شير برقي قرار دارد كه به وسيله آن ميتوان به صورت دستي مسير بنزين را باز و بست نمود اين كار در مواقعي انجام ميگردد كه باز و بست كردن مسير بنزين به وسيله تحريك بوبين مغناطيسي امكا نپذير نباشد.

كليد انتخاب سوخت:

كليد سوخت در جلوي داشبورد و در دسترس راننده نصب ميگردد و داراي يك مدار الكترونيكي است كه توسط آن ميتوان نوع سوخت مورد نياز را به دلخواه انتخاب نمود عملكرد اين كليد بدين ترتيب ميباشد كه با قرار دادن كليد جلويي بر روي بنزين يا گاز يك فرمان الكتريكي به بوبين هاي شير برقي بنزين يا گاز ارسال گرديده كه در نتيجه آن مسير بنزين يا گاز براي استفاده موتور براي سوخت انتخابي راننده باز و مسير سوخت ديگر بسته ميشود.

ميكسر:

گاز خروجي از رگلاتور توسط ميكسر با هوا مخلوط ميشود. ميزان گاز مورد نياز باتوجه به ميزان مكش دريچه گاز و پيچ تنظيم گاز تنظيم ميشود.

نسل دوم:

اين سيستم در سال ۱۳۸۳ در خودروهاي پرايد گاز سوز نصب گرديد

[EN-EZEL 13039]

گازسوز کردن خودرو

قسمت سوم

معرفی اجزای سيستم CNG:

۱ مخزن گاز

۲ شير مخزن گاز

۳ شير سوختگيري گاز

۴ لوله فشار قوي

۵ رگولاتور

۶ انداز هگير و سنسور فشار گاز

۷ECUانژكتوري بنزيني

۸ كليد سوخت

۹پيچ رجيستر يا موتور پل هاي

۱۰ ميكسر

11واحد كنترل الكترونيكي سيستم گازسوز (ECU)

۱۲ آدوانسر جرقه

۳ ۱ سنسور MAP

۴ ۱ سنسور اكسيژن

۵ ۱ سوخت پاش (انژكتور) بنزين سوخت پاش (انژكتور) بنزين

 

شير پر كن:

اين شير در حقيقت يك شير يك طرفه است كه تنها اجازه ورود گاز به داخل سيستم را ميدهد

 

مخزن ذخيره:

خودرو پرايد از دو مخزن استفاده ميكند.

 

شير مخزن:

اين شير از مجموع ههاي زير تشكيل شده است:

1.شير دستی مخزن:

که در صورت بسته شدن، جريان گاز خروجی از مخزن را قطع می کند

2.فيوز حساس به فشار:

در شرايطي كه فشار مخزن تحت هر شرايطي از حد مجاز تعريف شده افزايش يابد، اين فيوز عمل كرده و با تخليه گاز مخزن مانع انفجار مخزن ميشود.

 

 

لوله فشار قوي:

اين لوله در حد فاصل بين خروجي شير مخزن گاز و رگولاتور نصب م يگردد و باتوجه به فشار بالاي گاز خروجي ازمخزن گاز، بايد از جنس فولاد يا مواد مناسب ديگر ساخته شده باشد تا بتواند اين فشار را تحمل كند.

به هنگام نصب اين لوله بايد آن را به روشي مناسب در برابر هر گونه آسيب احتمالي ناشي از ضربه محافظت نمود و در مكانهايي از مسير لوله فشار قوي كه ارتعاشات بدنه زياد است لوله به شكل حلقوي ميباشد

 

فشارسنج:

اين نشان دهنده، فشار داخلي مخزن ذخيره را به كمك عقربه بر روي صفحه مدرج نشان ميدهد ضمنا داراي يك حسگر الكترونيكي است كه به كمك آن چراغهاي نشانگر حجم گاز مخزن نصب شده بر روي صفحه آمپر را روشن ميكند

 

 

كاهنده فشار مدل:

اين مجموعه به منظور كاهش فشار گاز خروجي از مخزن به كار ميرود. در اين مجموعه فشار مخزن در يك مرحله به محدوده ۲الي 2.8 بار و در مرحله بعد به فشار در حدود فشار جو ۲۰ پاسكال ميرسد

 

اين رگلاتور مجهز به دو شير برقي ميباشد، كه شير برقي دوم در مسير ورود به رگلاتور اضافه شده است

 

۱ ورودي فشار بالا از مخزن

۲ *****

۳ سوپاپ فشار بالا

۴ ديافراگم فشار بالا

۵ محفظه گرمايش و انبساط

۶ مرحله سوم

۷ ديافراگم مرحله دوم

۸ سوپاپ

۹ ديافراگم مرحله سوم

۱۰ سوپاپ

۱۱ ديافراگم كنترلي مرحله دوم

۱۲ سوپاپ متعادل كننده

۱۳ خروج آب

۱۴ پيچ تنظيم حساسيت

۱۵ پيچ تنظيم دور آرام

۱۶ شير برقي گاز

مرحله اول كاهش فشار:

در اين مرحله فشار گاز ورودي به كاهنده پس از عبور از سوپاپ فشار بالا به مقداري بين ۲ الي 2.8 بار كاهش مييابد.

 

سوپاپ اطمينان:

در صورتي كه فشار در مرحله اول بيش از حد افزايش يابد، مرحله اول از طريق يك مسير ارتباطي به ديافراگم سوم متصل شده و فشار اضافي را در دهانه خروجي تخليه ميكند

 

مرحله دوم كاهش فشار(از 2.8 به فشار اتمسفر):

مكانيزم مشخص شده در شكل وظيفه كنترل ديافراگم دوم را باتوجه به فشار هواي اتمسفر برعهده دارد. اختصاص نام سوپاپ پيلوتي به اين بخش دور از واقعيت نيست. با كنترل اعمال شده توسط اين سوپاپ پيلوتي، فشار خروجي از زير سوپاپ ديافراگم دوم همراه نسبت به دو پارامتر فشار فنر ديافراگم دوم و فشار اتمسفر تنظيم ميشود

 

شير برقي گاز:(Solenoid Valve)

اين شير برقي با تغيير وضعيت سوئيچ تعويض از وضعيت گاز به بنزين، مسير خروج گاز پشت ديافراگم دوم را بسته و مانع تغيير وضعيت آن ميشود. در حقيقت مانع عملكرد سوپاپ پيلوتي ميشود و خروج گاز از رگلاتور ميشود

 

*****:

در سيستم هاي انژكتوري به جهت محافظت از سوخت ارسالي به سر انژكتورها بعضا از يك ***** در مسير استفاده ميگردد.

 

تبادل حرارتي:

باتوجه به آنكه در مرحله اول فشار به شدت كاهش م ييابد رگولاتور گرماي مورد نياز جهت تبخيرCNGرا از طريق تبادل حرارتي فراهم م ينمايد اين تبادل حرارتي سرماي به وجود آمده ناشي از كاهش شديد فشار CNGرا جبران مينمايد

بدين جهت يك مسير رفت و برگشتي آب از سمت رادياتور آب (يا رادياتور بخاري) به رگولاتور وجود دارد تا مانع ي خزدگي رگولاتور به هنگام كاهش فشار گردد.

 

شير برقي گاز:(Automatic Shut off Valve)‌

اين شير برقي در مسير ورودي گاز به رگولاتور قرار داشته و همزمان با تغيير وضعيت سوئيچ تعويض از گاز به بنزين و يا برعكس بسته و باز ميشود.

 

 

موتور پله اي:

اين موتور پله اي كه توسط واحد كنترل الكترونيكي (Gas Ecu) كنترل ميشود، وظيفه تنظيم مقدار گازورودي به چند راهه ورودي (پشت دريچه گاز) را برعهده دارد

 

ميكسر:

گاز خروجي از موتور پل هاي توسط ميكسر با حجم مناسبي از هوا مخلوط گرديده و تركيب آما د ه اي براي احتراق در موتور خودرو فراهم مينمايد. هما ن گونه كه ملاحظه ميشود از آنجا كه نسبت هوا به سوخت مورد نياز موتور در عملكرد موتور از لحاظ قدرت و شتاب نقش به سزايي دارد ميتوان حدس زد كه طراحي ميكسر از اهميت بالايي برخوردار خواهد بود. لذا ميكسر براي هر خودرو بايد متناسب با ابعاد فيزيكي كاربراتور و مشخصات موتور آن طراحي شود در ضمن محل نصب آن (در خودروهاي كاربراتوري) بالاي دهنه كاربراتور ميباشد.

[EN-EZEL 13039]

گازسوز کردن خودرو

قسمت چهارم

قطعات الكترونيكي مجموعه:

واحد كنترل الكترونيكي:

اين واحد الكترونيكي باتوجه به اطلاعات دريافتي، وضعيت موتور پله اي را تغيير داده و بدينوسيله مقدار گاز خروجي از رگلاتور و ورودي به ميكسر را كنترل ميكند.

اينECUداراي يك سوكت RS232 مخصوص عيب يابي است. از جمله سيگنالهاي دريافتي اين واحد، سيگنال دور موتور، سنسور اكسيژن، دريچه گاز سنسور نشانگر فشار مخزن نصب شده بر روي فشار سنج اشاره كرد

ضمنا اين واحد مجهز به يك واحد شبيه ساز الكترونيكي (Injection Emulation)

است كه در زمان عملكرد مجموعه مديريت موتور در وضعيت گاز سوز، سيگنالهايي شبيه به سيگنالهاي برگشتي از انژكتورهاي گازسوز توليد و بهECUبنزين ارسال ميكند.

 

آدوانسرجرقه:

باتوجه به اختلاف عدد اكتان بنزين و گاز طبيعي، از يك پيش انداز جرقه در سيستم گاز سوز استفاده ميشود. اين واحد زمان جرقه محاسبه شده توسط ECUبنزين را آوانس ميكند.

سوئيچ تعويض:

اين سوئيچ به منظور تعويض وضعيت سيستم سوخت رسانی از بنزين به گاز و يا برعکس بکار می رود

 

چراغهايLEDروي صفحه آمپر:

وضعيت چراغها:

در زماني كه سوئيچ تعويض در وضعيت بنزين قرار دارد، چراغ CNGخاموش ميباشداما

در وضعيتي كه سوئيچ تعويض در وضعيت گاز قرار بگيرد، حالتهاي زير ممكن خواهد بود:

۱ حركت در وضعيت گاز سوز:

چراغCNGروشن ميباشد

ضمنا چهارLEDسطح مخزن نيز روشن بوده و ميزان گاز داخل مخزن را نشان ميدهند.

۲ در زمان استارت خودرو:

اين چراغ با فركانس يك هرتز چشمك ميزند. پس از پايان استارت و روشن شدن خودرو و شروع به كارسيستم گازسوز اين چراغ به طور مداوم روشن مي ماند

ضمناً ديگر چهارLEDديگر نيز روشن بوده و ميزان گاز داخل مخزن را نشان ميدهند.

۳ وضعيت استارت اضطراري:

توجه:

در صورتي كه راننده تمايل به استارت خودرو به طور مستقيم بر روي گاز را داشته باشد، از اين وضعيت استفاده م يكند. جهت قرار گرفتن در وضعيت استارت اضطراري، تنها كافي است كه سوئيچ را باز كرده و سپس وضعيت سوئيچ تعويض را كه در وضعيت گاز سوز قرار دارد، در كمتر از دو ثانيه و به طور پيوسته به وضعيت بنزين برده و مجددا به وضعيت گاز برگرداند

 

نسبت هوا به سوخت:

يكي از پارامترهاي مهم در طراحي موتور نسبت هوا به سوخت ورودي محفظه احتراق ميباشد كه عموما با اعداد بدون بعد بيان ميگردد. حالت بهنيه آن عدد يك است كه نسبت هوا به سوخت واقعي برابر ميزان استوكيومتريك ميباشد زماني كه اين مقدار از يك بيشتر شود مخلوط رقيق(LEAN) ميباشد

مثلا مقدار1.15 بدان مفهوم است كه ميزان هواي ورودي ۱۵ درصد بيشتر است و زماني كه اين مقدار از يك كمتر است مخلوط غني (RICH) ميگردد. بهترين مقدار ضريب لامبدا به هنگام نصب كاتاليست عددي بين ۱- ۹۸ ٪ ميباشد، در حالي كه مخلوط غني است ماكزيمم توان موتور به دست مي آيد، اگر مخلوط از ميزان مشخصي غني تر گردد

سبب كاهش توان خروجي و كاهش بازده حرارتي ميشود و اگر در اين شرايط مخلوط رقيق گردد سبب افت تدريجي توان شده ولي راندمان حرارتي تا زمان شروع احتراق ناقص افزايش مي يابد.

موتور استوكيومتريك حالتي است كه ضريب لامبدا برابر ۱ باشد با نصب كاتاليست و سنسور اكسيژن بر روي مانيفولد خروجي م يتوان نسبت هوا به سوخت را كنترل نمود و به حالت استوكيومتريك نزديك شد

افزايش نسبت هوا به سوخت يعني حالت(LEAN) موجب كاهشNOXميشود و درجه حرارت موتور با افزايش هواي ورودي كاهش مي يابد اگر چه ميزان NOXكاهش مي يابد ولي اگر لامبدا از1.4بالاتر رود مقدار هيدروكربن ها بيشتر ميشود.

شاخص مقاومت در برابر كوبش:

گاز طبيعي نيز مانند ساير سوختهايي كه در موتورهاي احتراق داخلي به كار گرفته م يشوند در برابر كوبش داراي مقاومت ويژ هاي است.

متان عامل اصلي تشكيل دهنده گاز داراي مقاومت كوبش بالايي است ولي گاز طبيعي حاوي عناصرسنگين تري نظير اتان، پروپان و بوتان نيز هست كه داراي مقاومت كوبش پايي نتري هستند. مقاومت در برابر كوبش سوختهاي مايع نظير بنزين را معمولا با مقياس اكتان اندازه گيري مي كنند. با افزايش تترا اتيل سرب يا ساير افزودني ها ميتوان عدد اكتان بنزين را به بالاتر از ۱۰۰ رساند تا سوختهايي باعدد اكتان ۱۲۰به دست آيد ولي اين مقياس براي گاز طبيعي كه معمولا عدد اكتان بالاتر از ۱۲۰ (حدود ۱۴۰ ) دارد مناسب نيست به منظور غلبه بر اين مشكل شاخص ديگري به نام عدد متان به وجود آمده است در اين مقياس از متان خالص به عنوان سوخت مرجع مقاوم در برابر كوبش و از هيدروژن به عنوان سوخت مرجع حساس به كوبش استفاده ميشود اين مقياس مناسب سوختهاي گاز طبيعي است افزودن هر هيدروكربني به متان عدد متان را كاهش ميدهد.

در روش تعيين ميزان اكتان گاز طبيعي كه توسط انستيتوي تحقيقات گاز(GRI) انجام شد براي متان خالص (MOTOR OCTANE NUMBER) MON حدود ۱۴۰ به دست آمد بيشتر گازهاي طبيعي داراي عددMON در دامنه ۱۱۵ تا ۱۳۰ هستند

سوختگيري خودرو:

باتوجه به زمان لازم براي سوختگيري و همچنين ظرفيت مخزن و هزينه تخصيص ياقته براي اين كار، سوختگيري خودروهاي گازسوز به چهار گروه تقسيم ميشود:

۱ سوختگيري كند

۲ سوختگيري سريع

۳ سوختگيري به روش مركب

۴ سوختگيري به روش مادر و دختر

 

سوختگيري آهسته يا كند:

در اين روش كه مدت زمان سوختگيري خودرو بين ۵ الي ۱۰ ساعت به طول مي انجامد، كمپرسور متراكم كننده گاز مستقيما به مخزن خودرو مرتبط شده و آن را پر ميكند. باتوجه به زمان عنوان شده اين روش تنها در پاركينگهاي خصوصي و جهت تعداد بسيار محدودي از خودروها امكا نپذير ميباشد.

 

سوختگيري سريع:

در اين روشن گاز طبيعي در مخازن تعبيه شده در ايستگا ههاي سوخت رساني توسط كمپرسور پر ميشود از اين سيستم در ايستگا ه هاي سوخت رساني بزرگ و معمول در سطح شهر به كار گرفته ميشود. حداكثرزمان سوختگيري در اين روش ۸ دقيقه مي باشد.

لازم به ذكر است در اين نوع ايستگا ههاي از مخازن نگهدارنده كمكي در زمان تقاضاي بالاي سيستم استفاده ميشود.

 

سوختگيري به روش مركب:

در برخي از ايستگاهها، سوختگيري به هر دو روش كند و سريع صورت مي گيرد، به گونه اي كه بخشي از ايستگاه براي سوختگيري سريع خودروها و بخشي نيز براي سوختگيري در طول شب به روش كند و آهسته در نظر گرفته ميشود

 

سوختگيري به رو ش مادر و دختر:

اين روش در مواردي استفاده ميگردد كه امكان نصب و ايجاد ايستگاه سوخت گيري ثابت در منطقه وجود ندارد. به همين منظور يك تريلر با مخازن بزرگ گاز، نقش ايستگا ه را بازي ميكند. مخازن نصب شده روي تريلر در ايستگا ه مادر پر شده و براي سوخت در محل هاي مشخص مستقر و سوخت رساني ميكند

 

در ادامه به معرفي 206 sd گاز سوز ميپردازيم :

1 جا نمايي مجموعه گازسوز:

 

 

 

• ECUدوگانه سوز (گاز/ بنزين)
  
• رگولاتور گاز
  
• مخزن گاز
  
• شير پركن گاز
  
• لوله هاي پرفشار
  

مدار سيستم

 

6. سنسور فشار – دما سيستم CNG

7. انژكتورهاي گاز

سنسور فشار – دمايسيستمCNGبهECUموتور اجازه مي دهد تا حجم گاز را محاسبه نمايد . حجم گازامكان آن را مهيا مي سازد تا مقدار گاز پاشيده شده را محاسبه نمايد

محل نصب:

روي ريل سوخت گاز

انژكتور گاز:

انژكتور گاز مقدار معيني از گاز را كه توسطECU موتور محاسبه شده را مي پاشد.

محل نصب:

زير منيفولد هواي ورودي

 

رگولاتور گاز:

 

 

• خروجي مايع خنك كننده موتور
  
• ورودي گاز پرفشار
  
• لوله خلاء موتور (كه به منيفولد هواي ورودي متصل مي شود.
  
• خروجي گاز كم فشار
  

.5ورودي مايع خنك كننده موتور 8 و 10 شير برقي هاي رگولاتور9 سنسور فشار قوي گاز

رگولاتور، فشار گاز را از 200 بار (در صورتيكه مخزن گاز پ ر باشد ) به فشار ثابت 2 بار كاهش مي دهد.

رگولاتور گاز در دو مرحله فشار گاز را كم ميكند در مرحله اول فشار گاز را به3.5 بار تبديل مي كند.

در مرحله دوم فشار گاز را به 2 بار تبديل مي كند.

مدار مايع خنك كننده موتور كه از رگولاتور عبور مي كند مانع از يخ زدن آن مي شود.

نكته: رگولاتور گاز قابل تنظيم نيست.

محل نصب : در قسمت عقب –راست محفظه موتور

سنسور فشار قوي گاز:

سنسور فش ار قوي گاز ، ميزان فشار گاز سيستم پرفشار را اندازه مي گيرد تا اطلاعات مذكور را از طريق ECU سيستم سوخت رساني براي نمايش عقربه ميزان گاز مخزن در پشت آمپر استفاده كند

 

مخزن گازCNG:

 

مخزن

 

4.شير پركن

تذكر: مخزن گاز را هيچگاه در دماي بالاي°65 قرار ندهيد.

جنس مخزن:فولاد

ظرفيت مخزن:85 ليتر

محل نصب:مخزن در صندوق عقب نصب شده است

نكته: عمر كاري مخزن گاز 20 سال مي باشد كه تاريخ اعتبار آن روي مخزن در قسمت"j"حك شده است

 

شير سر مخزن:

 

 

11.شير دستي سر مخزن

12. شير برقي سرمخزن

13. فيوز حرارتي

فيوز حرارتي13سوپاپ ايمني مخزن گازمي باشد در زماني كه فشار گاز زياد مي شود دردماي بالاي °110فيوز حرارتي ذوب شده واجازه مي دهد تا گاز آزاد شود بدين ترتيب از خطرانفجار جلوگيري مي كند.

شير برقي 12اجازه مي دهد كه گاز داخل مخزن هميشه محفوظ باشد تا از نشتي در مدار پرفشار جلوگيري به عمل آيد.

 

اتاق سرنشين:

14. عقربه سطح سوخت (بنزين/گاز)

15. كليد تبديل

[davood_samani 10]

با سلام و عرض ادب بنده خودرويي دارم كه بصورت كارگاهي دوگانه سوز نموده ام و لي متاسفانه از زمانيكه اين اتفاق افتاده است ميزان استارت خوردن جهت روشن نمودن ماشين بسيار زياد شده به حدي كه احساس ميكنم هر آن امكان كم آوردن باطري هست و متاسفانه متوجه شدم كه اين مشكل بسياري ديگر از دوگانه سوزهاي خصوصا كارگاهي نيز هست . كارگاه تاوكار به مسئوليت آقاي طاهري در كيلوتر 8 جاده مخصوص كرج - پارس خودرو كه اين سيستم را براي خودروي بنده نصب كرد مدعي بود كه مشكل از سيستم خود خودرو است و لذا بناچار تمام سيستم مكانيكي و برقي خودرو را تحت بازبيني و كنترل باطري سازها و مكانيكها قرار دادم ولي هيچ مشكلي و يا ايرادي كشف نشد ولي مسئله اين است كه اين خودرويRDi انژكتوري 83 تا قبل از دوگانه شدن ، طي پنج سال در كليه فصول و همه شرايط جوي فقط با يك استارت كوتاه روشن مي شد لذا استدعا دارم تا كليه كارشناسان محترمي كه در اين امر تخصص دارند بنده را راهنمايي و مساعدت نمايند اميد است كه به مصداق حديث معصوم كه فرمودند الزكات العلم في نشرها ، خداوند قبول فرمايد و ما نيز سپاسگذار و دعاگو خواهيم بود . با مزيد امتنان

سوخت رساني گاز نفتي مايع LPG

 

 

 

 

 

سیستم سوخت رسانی گازی نفتی مایع

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سیستم LPG یکی دیگر از سیستمهای می باشد که در کاهش الودگی تاثیر بسزایی دارد LPG و CNG

 

 

 

 

 

در کلیات با هم مشابه می باشند اما LPG و CNG در بعضی موارد با هم تفاوت های دارند

 

 

 

 

 

مخزن گاز مایع : از مخزن گاز مایع برای نگهداری گاز مصرفی خودرو استفاده می شود و با توجه به نوع

 

 

 

 

 

خودرو و حجم موتور ان در ابعاد و اندازهای متفاوتی طراحی و تولید می شود بر روی بدنه مخزن گاز مایع

 

 

 

 

 

پلاک مشخصات مخزن و نیز یک عدد فلانچ برای نصب شیر مرکب تعبیه شده است مخازن گاز مایع در

 

 

 

 

 

ظرفیتهای 45 و 60 و 80 و 116 لیتری موجود می باشد که معمولا به شکل استوانه یا چنبره ای ساخته

 

 

 

 

 

می شود

 

 

 

 

 

مخزن های 60 لیتری که بیشتر مورد مصرف دارند دارای وزن خالی 26 کیلو گرم بوده و وزن انها در هنگام

 

 

 

 

 

که پر از مایع هستند در حدود 54 کیلو گرم می باشد ساختمان انها که بشکل استوانه ای می باشد دارای

 

 

 

 

 

ابعاد 840 در 315 میلیمتر می باشد مخازن گاز مایع را معمولا در صندوق عقب خودرو با دو عدد پایه و دو

 

 

 

 

 

عدد بست کمر بندی و قلاب محکم می نمایند

 

 

 

 

 

● طول مخزن گاز مایع باید در حدود 20 میلیمتر کوتاهتر از فاصله بین سطوح جانبی بدنه خودرو در محل

 

 

 

 

 

نصب مخزن باشد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

● محل نصب گاز مایع باید دارای استحکام لازم باشد روی شاسی و یا نزدیک ان از محلهای مناسب نصب

 

 

 

 

 

مخزن گاز مایع می باشد

 

 

 

 

 

●سطوح تماس مخزن با بستهای کمربندی باید بوسیله عایقهای ضربه گیر محافظت شود

 

 

 

 

 

● مجرای تهویه مخزن باید حداقل 150 میلیمتر از سیستم تخلیه گازهای خروجی فاصله داشته باشد

 

 

 

 

 

● بستهای کمربندی باید مجزا و با فاصله مناسب از هم نصب گردند

 

 

 

 

 

●روش نصب مخزن نباید بگونه ای باشد که باعث بوجود امدن تنش اضافی در پوسته مخزن شود

 

 

 

 

 

● محل نصب مخزن نباید در مجاورت مناطق با حرارت بالا و منابع تولید جرقه باشد

 

 

 

 

 

●اگر از مخزن گاز مایع در فضای باز مانند قسمت بار وانت بارها استفاده می شود باید از پوشش فلزی

 

 

 

 

 

برای محافظت از ان استفاده شود

 

 

 

 

 

●مخزن گاز مایع باید طوی نصب شود که محور طولی ان عمود بر محور طولی خودرو باشد

 

 

 

 

 

●بهتر است کف مخزن مایع با بدنه خودرو تماس نداشته باشد و در صورت لزوم می توان از صفحات

 

 

 

 

 

لاستیکی استفاده نمود

 

 

 

 

 

● اتال زمین سیستم گاز خودرو نباید در مجاورت مخزن و متعلقات ان قرار داشته باشد

 

 

 

 

 

●محل نصب مخزن بایستی بگونه ای باشد که از جمع شدن رطوبت و ایجاد خوردگی جلوگیری شود

 

 

 

 

 

●کلیه پیچها و بستهای محکم کننده مخزن بایستی در مقابل ارتعاشات خودرو مقاوم بوده و شل نشوند

 

 

 

 

 

● محکم کردن بیش از اندازه تسمه های مخزن منجر به خم شدن پایه های تلسکوپی می شود که باید

 

 

 

 

 

از این کار اجتناب کرده و در بازرسی های دوره ای از عدم وجود ان مطمئن شوی

 

 

 

 

 

شیر مرکبmulti valve (LPG)

 

 

 

 

 

این شیر بر روی گاز مایع نصب گردیده و دارای اجزا مختلفی است که هر یک دارای وظایف جداگانه ای

 

 

 

 

 

می باشد

 

 

 

 

 

شیر اطمینان safety valve1

 

 

 

 

 

در صورتی که فشار داخل مخزن از 25 بار فراتر رود این شیر عمل کرده و گاز را با جریان مناسبی به

 

 

 

 

 

بیرون هدایت می کند

 

 

 

 

 

2شیر یک طرفه

 

 

 

 

 

در هنگام سوخت گیری گاز مایع این شیر اجازه ورود گاز را به داخل مخزن داده و از خروج گاز از داخل

 

 

 

 

 

مخزن به بیرون جلوگیری می کند این کار بوسیله یک ساچمه و فنر انجام می شود هنگامی که لوله پرکن

 

 

 

 

 

جایگاه سوخت گیری را وارد مجرای سوخت گیری خودروی خود می نماییم فشار گاز ورودی بر نیروی فنر

 

 

 

 

 

پشت ساچمه غلبه کرده و گاز وارد مخزن می شود و پس از خروج لوله پرکن فشار فنر ساچمه را به جلو

 

 

 

 

 

رانده و راه خروج گاز بسته می شود

 

 

 

 

 

3- شیر دستی قطع جریان گاز

 

 

 

 

 

دو عدد شیر دستی جهت باز و بسته کردن مسیر ورودی و خروجی گاز در نظر گرفته شده است که در

 

 

 

 

 

مواقع ضروری مانند عملیات تعمیر یا تست دوره ای می توان انها را بصورت دستی باز وبسته کرد

 

 

 

 

 

شیر قطع جریان ناگهانی excess flow valve 4 -

 

 

 

 

 

در مواردی که جریان گاز مایع خروجی از مخزن بطور ناگهانی افزایش یابد این شیر مسیر خروج گاز از

 

 

 

 

 

مخزن را می بندد این عمل در تصادفات ناحیه عقب خودرو که محل نگهداری مخزن گاز مایع می باشد از

 

 

 

 

 

خروج گاز مخزن جلوگیری می کند و ایمنی را افزایش می دهد این شیر تا زمانی که فشار دو طرف ان به

 

 

 

 

 

حد معینی رسد همچنان بسته می ماند به همین دلیل به هنگام عمل کردن ان یک جریان ضعیف گاز

 

 

 

 

 

خروجی شیر مرکب وجود دارد که برای ایجاد تعادل فشار دو طرف شیر طراحی شده است

 

 

 

 

 

5شیر خروجی گاز مخزن

 

 

 

 

 

این شیر در مسیر خروجی گاز مخزن قرار گرفته و بوسیله ان گاز مایع از مخزن خارج می شود

 

 

 

 

 

شناور float 6-

 

 

 

 

 

این شناور که دارای یک استوانه از جنس فوم و یک بازوی فلزی است درون مخزن گاز مایع قرار گرفته

 

 

 

 

 

است و همراه با افزایش یا کاهش سطح گاز درون مخزن حرکت نموده و بوسیله یک اهن ربای دائمی که

 

 

 

 

 

بر روی ان تعبیه شده است عقربه نشاند هنده سطح میزان گاز درون مخزن را حرکت می دهد

 

 

 

 

 

7شیر قطع جریان 80 درصد

 

 

 

 

 

بدلایل ایمنی هرگز نباید بیشتر از 80 درصد حجم مخزن را پر کرده به همین دلیل تجهیزاتی را قرار داده اند

 

 

 

 

 

که پس از پر شدن 80 درصد حجم مخزن بطور خودکار مسیر گاز مایع به درون مخزن را ببندد

 

 

 

 

 

عقربه نشاندهنده سطح گاز درون مخزن level pointer 8-

 

 

 

 

 

این عقربه از طریق اهنربای شناور حرکت کرده و میزان گاز درون مخزن را نشان می دهد

 

 

 

 

 

سنسور سطح گاز درون مخزن level gauge sensor 9-

 

 

 

 

 

در این مدار با حرکت عقربه نشاندهنده سطح گاز میان دو سنسور سیگنالی به مدار کلید انتخاب سوخت

 

 

 

 

 

ارسال می شود که با روشن و خاموش کردن پنج دیود نوری سطح گاز درون مخزن را به اطلاع راننده

 

 

 

 

 

می رساند

 

 

 

 

 

در پوش شیر مرکب یا محفظه ضد گاز gas-tight cover (LPG)

 

 

 

 

 

این درپوش از جنس پلاستیک بوده و محفظه شیر مرکب را گاز بندی می نماید تا در صورت بروز نشتی

 

 

 

 

 

احتمالی مانع خروج گاز از شیر مرکب شود این درپوش دارای دو مجراع گردش هوا می باشد که بوسیله

 

 

 

 

 

لوله خرطومی به دو عدد چپقی پلاستیکی متصل است این چپقی ها در سورخهایی که کف صندوق عقب

 

 

 

 

 

خودرو ایجاد می شود نصب گردیده و از طریق گردش هوا به درون خرطومی و درپوش شیر مرکب امکان

 

 

 

 

 

تهویه هوا تخلیه هرگونه نشتی احتمالی گاز را بوجود می اورد

 

 

 

 

 

رگولاتور یا فشار شکن یا تبخیر کننده (LPG)

 

 

 

 

 

رگولاتور وظیفه دارد گاز درون مخزن را برای استفاده در موتور از حالت مایع به گاز تبدیل کرده و فشار ان

 

 

 

 

 

را تا حد فشار اتمسفر کاهش دهد . رگولاتور در مسیر گاز خروجی مخزن گاز مایع پس از شیر برقی قرار

 

 

 

 

 

گرفته است شیر برقی گاز بین مسیر خروج گاز از مخزن و رگلاتور قرارگرفته و در حالت عادی بسته است

 

 

 

 

 

و راه ورود گاز به رگولاتور را می بندد در حالتی که راننده کلید انتخاب را در وضعیت استفاده از گاز مایع

 

 

 

 

 

قرار دهد این شیر برقی فعال شده و مسیر گاز بدون رگولاتور را باز می کند درون این شیر برقی یک *****

 

 

 

 

 

کاغذی وود دارد که از ورود ناخالصی ها بدرون رگولاتور جلوگیری می کند

 

 

 

 

 

1ورودی گاز مایع -

 

 

 

 

 

از این دریچه برنجی گاز مایع وارد اتاقک اول رگولاتور می شود

 

 

 

 

 

اطاقک مرحله اول frist stage room 2-

 

 

 

 

 

در این اتاقک یک دیافراگم و شیطانک و شیطانک متصل به ان وجود دارد که توسط یک فنر فشار گاز

 

 

 

 

 

ورودی به این اتاقک به میزان مناسبی کاهش یافته و تبخیر می شود در تبخیر کننده های 100 کیلو وات

 

 

 

 

 

فشار خروجی در حدود 0.7 تا 0.8 واحد فشار بار می باشد

 

 

 

 

 

3شیر برقی رگولاتور

 

 

 

 

 

این شیر برقی در مسیر بین اتاقک مرحله اول و دوم قرار گرفته است به عبارت دیگر به هنگامی که شیر

 

 

 

 

 

برقی گاز بسته یا باز است این شیر نیز بسته یا باز می باشد این شیر برقی جهت افزایش ضریب ایمنی

 

 

 

 

 

سیستم گاز سوز بکار برده شده است و از ورود ناخواسته گاز به موتور جلوگیری می نماید

 

 

 

 

 

اتاقک مرحله دوم SECOND STAGE ROOM - 4

 

 

 

 

 

گاز مایع پس از تبخیر شدن و کاهش فشار در مرحله اول از طریق شیر برقی رگولاتور وارد اتاقک مرحله

 

 

 

 

 

دوم می شود فضا و دیافراگم این اتاقک از اتاقک مرحله اول بزرگتر بوده و فشار گاز داخل ان در حدود

 

 

 

 

 

فشار اتمسفر می باشد متناسب با مکش ایجاد شده توسط موتور دیافراگم مرحله دوم مجرای ورودی گاز

 

 

 

 

 

به این اتاقک را توسط شیطانک متصل به دیافراگم باز و بسته نموده و گاز نیاز موتور را فراهم می کند

 

 

 

 

 

اتاقک گردش اب گرم hot water room 5-

 

 

 

 

 

برای تبخیر شدن گاز مایع در اتاقک مرحله اول از گرمای اب خنک کننده موتور استفاده می شود اب گرم از

 

 

 

 

 

طریق دو عدد شیلنگ و چپقی به اتاقک گردش اب گرم و رگولاتور وارد و خارج شده و گرمای مورد نیاز

 

 

 

 

 

برای تبخیر شدن گاز را از طریق تبادل حرارتی با اتاقک مرحله اول فراهم می کند

 

 

 

 

 

پیچ تنظیم دور ارام IDLE ADJUSTMENT 6-

 

 

 

 

 

توسط این پیچ میزان گاز مورد نیاز موتور در حالت دور ارام تنظیم می شود

 

 

 

 

 

7پیچ تنظیم حالت شتاب گیری خودرو

 

 

 

 

 

سرعت حرکت دیافراگم اتاقک مرحله دوم باید متناسب با فشردن پدال گاز و مکش موتور به همین منظور

 

 

 

 

 

بر روی شیطانک مرحله دوم یک فنر تعبیه شده است که بوسیله پیچ النی سرعت حرکت دیافراگم مرحله

 

 

 

 

 

دوم قابل تنظیم خواهد بود

 

 

 

 

 

8خروجی گاز مایع

 

 

 

 

 

از این دریچه برنجی گاز مایع برای مصرف در وتور از رگولاتور خارج می شود

 

 

 

 

 

شیر برقی بنزین (LPG)

 

 

 

 

 

این شیر در مسیر لوله بنزین بین پمپ بنزین و کاربراتور خودرو قرار گرفت و در حالت عادی بسته است و

 

 

 

 

 

زمانی این مسیر را باز می کند که راننده کلید انتخاب سوخت را در وضعیت بنزین قرار دهد

 

 

 

 

 

زیرا این شیر برقی یک شیر دستی بنام شیر یکسره بای پس وجود دارد که در موارد ضروری مانند

 

 

 

 

 

مواقعی که امکان فعال کردن هیچیک از شیرهای برقی گاز و بنزین توسط کلید انتخاب سوخت وجود

 

 

 

 

 

نداشته باشد مسیر بنزین با بستن این شیر یکسره باز خواهد شد

 

 

 

 

 

مخلوط کننده یا میکسر (LPG)

 

 

 

 

 

وظیفه میکسر مخلوط کردن نسبت مناسبی از هوا و گاز برای مصرف در وموتور می باشد این قطعه بر

 

 

 

 

 

روی کاربراتور نصب می شود و بر حسب شکل دهانه کاربراتور و نوع عملکرد میکسر و حجم موتور در

 

 

 

 

 

انواع مختلف طراحی می شود

 

 

 

 

 

پیچ حداکثر جریان (LPG)

 

 

 

 

 

توسط این پیچ حداکثر جریان گاز مورد نیاز در دورهای بالا پیش از ورود به میکسر تنظیم می شود

 

 

 

 

 

پر کن refueling point(LPG)

 

 

 

 

 

پر کن وسیله ایست که از طریق اتصال تلمبه گاز به ان گاز مایع به درون مخزن جریان یافته و عمل

 

 

 

 

 

سوختگیری انجام می شود این وسیله یک شیر یک طرفه بوده و تنها امکان ورود گاز به داخل مخزن را

 

 

 

 

 

می دهد

 

 

 

 

 

کلید انتخاب سوخت change – over switch (LPG)

 

 

 

 

 

توسط این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را از گاز به سوخت دوم خودرو یا بلعکس تغییر و از

 

 

 

 

 

میزان گاز موجود در مخزن اطلاع یافت این کلید دارای یک مدار الکترونیکی بوده و از بخشهای زیر تشکیل

 

 

 

 

 

گردیده است

 

 

 

 

 

1کلید انتخاب سوخت

 

 

 

 

 

با استفاده از این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را انتخاب کرد این کلید با فرمان دادن به شیر

 

 

 

 

 

برقی گاز شیر برقی بنزین و شیر برقی رگولاتور انها را متناسب با سوخت انتخابی مورد نظر راننده باز و

 

 

 

 

 

بسته می نماید

 

 

 

 

 

به هنگام تغییر سوخت از گاز به بنزین و یا بلعکس فرمانهای ارسالی به شیر برقی متفاوت می باشد

 

 

 

 

 

بدین ترتیب که فرض می کنیم خودرو در حال استفاده از سوخت گاز است و می خواهیم از سوخت بنزین

 

 

 

 

 

استفاده نماییم در این حالت چنانچه مستقیماشیر برقی گاز را ببندیم و شیر برقی بنزین را باز کنیم خودرو

 

 

 

 

 

خاموش خواهد شد زیرا پیاله بنزین کاربراتور خالی از سوخت بوده و برای پر شدن ان نیاز به زمان کوتا

 

 

 

 

 

می باشد لذا در این حالت کلید انتخاب سوخت چند لحظه هر دو شیر گاز و بنزین را فعال کرده و سپس

 

 

 

 

 

بطور خودکار شیر برقی گاز را می بندد با این نوع تغییر سوخت از خاموش شدن خودرو جلوگیری خواهد

 

 

 

 

 

شد اگر بخواهیم سوخت مصرفی را از بنزین به گاز تغییر دهیم در این حالت چنانچه مستقیما شیر برقی

 

 

 

 

 

بنزین را ببندیم و شیر گاز را باز کنیم موتور به حالت لرزش می افتد (خفه کردن موتور ) زیرا خودرو از

 

 

 

 

 

سوخت بنزین استفاده می کرده و به همین دلیل پیاله کاربراتور مقداری بنزین خواهد داشت که پس از

 

 

 

 

 

فعال شدن شیر برقی گاز در واقع موتور از هر دو سوخت بنزین و گاز استفاده خواهد کرد لذا موتور خفه

 

 

 

 

 

کرده و خاموش خواهد شد

 

 

 

 

 

برای جلوگیری از این مشکل باید اجازه دهیم سوخت درون پیاله کاربراتور کاملا خالی شده و سپس از

 

 

 

 

 

سوخت گاز استفاده کنیم بنابراین به هنگام تغییر سوخت از بنزین به گاز کلید انتخاب سوخت فرمان بسته

 

 

 

 

 

شدن هر دو شیر برقی بنزین و گاز را می دهد و تا که بنزین کاربراتور مصرف شود این حالت ادامه

 

 

 

 

 

خواهد داشت پس از ان شرایط جهت استفاده موتور از سوخت گاز فراهم می شود

 

 

 

 

 

نشانگر سطح گاز مخزن level indicator 2-

 

 

 

 

 

این نشانگر تعدادی دیود نوری سبز و قرمز دارد که هر یک از چراغهای سبز رنگ نشان دهنده سطح

 

 

 

 

 

معینی از گاز درون مخزن می باشد چراغ قرمز رنگ تنها زمانی روشن می شود که گاز درون مخزن رو به

 

 

 

 

 

اتمام باشد به هنگام پر بودن مخزن تمام چراغهای سبز رنگ روشن شده و هر بار که حجم گاز به نسبت

 

 

 

 

 

معینی کاهش می یابد یکی از چراغهای سبز رنگ خاموش می شود

 

 

 

 

 

3مدار ساسات -

 

 

 

 

 

زمانی که خودرو از سوخت گاز مایع استفاده می کند و با باز کردن کلید استارت خودرو شیر برقی گاز

 

 

 

 

 

بطور خودکار باز می شود و برای چند ثانیه گاز بدون میکسر و کاربراتور جریان می یابد و سپس مدار

 

 

 

 

 

فرمان الکتریکی بستن گاز را ادامه داده و شیر برقی گار را غیر فعال می کند بدین ترتیب پیش از استارت

 

 

 

 

 

زدن مقداری گاز جهت روشن شدن اولیه موتور فراهم می شود

 

 

 

 

 

4مدار قطع گاز

 

 

 

 

 

در حالتی که موتور با سوخت گاز کار می کند ممکن است به هر دلیل خودرو خاموش شود و بدلیل انکه

 

 

 

 

 

کلید مصرف سوخت باز است برق داخل سیستم شده و باز بودن شیر برقی گاز می تواند موجب نشت

 

 

 

 

 

گاز در محوطه موتور و بروز حادثه شود به همین دلیل در مدار الکترونیکی کلید سوخت یک مدار حفاظتی

 

 

 

 

 

طراحی شده است که به محض خاموش شدن موتور شیر برقی گاز را غیر فعال نموده و مسیر جریان گاز

 

 

 

 

 

را می بندد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)