دانستني هاي cng

[Zeshto 514]

گاز طبيعي متراكم يا (Compressed Natural Gas) CNG سوختي با مزيت هاي اقتصادي فراوان و جايگزين خوبي براي بنزين و حتي گازوييل است.

كارخانه هاي خودروسازي داخلي به زودي كليه خودروهاي خود را به صورت دوگانه سوز (Bi-fuel) توليد و عرضه خواهند كرد، يعني توليد خودروهايي كه قادرند با هر يك از سوخت هاي CNG يا بنزين حركت كنند. از آنجا كه در آغاز راه رسيدن به اين هدف قرار داريم طبيعي است كه سؤالات فراواني درباره اين سوخت وجود داشته باشد. در اين يادداشت سعي شده به اختصار به شماري از اين پرسش ها پاسخ داده شود.

 

چه تفاوتي ميان LPG و CNG وجود دارد؟

 

بخش عمده تركيبات شيميايي CNG را گاز متان تشكيل مي دهد، در صورتي كه گاز LPG مخلوطي از پروپان، بوتان و اندكي تركيبات ديگر است. CNG از متراكم كردن گاز طبيعي به دست مي آيد، اما LPG محصول تقطير و پالايش نفت خام در پالايشگاه ها است.

متان حتي تحت فشارهاي بالا نيز به صورت گاز باقي مي ماند، بنابراين CNG با وجود فشار psi 3600 هنوز حالت گاز دارد. البته گاز طبيعي را مي توان در تأسيسات خاصي و با پايين آوردن دما تا حد160 درجه سانتيگراد تبديل به مايع كرد كه آن را LNG مي ناميم.

گاز بهتر است يا بنزين؟

 

گاز طبيعي سوختي با احتراق پاك، تميز و بهينه است كه سبب افزايش عمر موتور و كاهش تعميرات آن مي شود. شمع ها در موتورهاي بنزيني تا32 هزار كيلومتر دوام دارند ولي در موتورهاي گازسوز اين عدد به120 هزار كيلومتر افزايش مي يابد. اين سوخت قابليت انتقال و مكش از مخزن را ندارد و به اين ترتيب احتمال سرقت سوخت به صفر مي رسد.

زمان سوخت گيري سريع در پمپ گاز بين5 تا6 دقيقه و آهسته آن5 تا8 ساعت طول مي كشد. گاز طبيعي از بنزين ايمن تر است. چون گاز طبيعي برخلاف بنزين در زمان تصادف و حوادث پيش بيني نشده در هوا پراكنده

مي شود ولي بنزين روي زمين حوضچه هايي ايجاد مي كند كه هر لحظه ممكن است به آتش سوزي هاي مهيب منجر شود. كپسول هاي ذخيره گاز هم بسيار محكم تر از تانك هاي سوخت بنزيني هستند.

طراحي اين كپسول ها منوط به اجراي شديدترين آزمون هاي ايمني نظير حرارت، فشارهاي بسيار زياد، تيراندازي و برخوردهاي شديد است. يك كيلوگرم گاز معادل1/32 ليتر بنزين و1/22 ليتر گازوييل است.

 

رانندگي در ارتفاعات

 

در ارتفاعات، هوا رقيق تر شده و موتور با تركيب سوخت غني تري(نسبت بيشتري از سوخت به هوا) كار مي كند. به همين خاطر قدرت موتور به دليل كاهش تنفس موتور و تامين اكسيژن كمتر و همچنين جريان غني تر و شديدتر سوخت، افت مي كند. در اين حالت به علت اينكه گاز در حدود12 درصد حجم ورودي را تشكيل داده و با كاهش چگالي هوا براثر رقيق تر شدن آن، حجم سوخت نيز پايين مي آيد، توان موتور گازسوز12 تا14 درصد افت مي كند. پس در صورت دوگانه سوز بودن وسيله نقليه بهتر است در ارتفاعات از سوخت بنزين استفاده شود.

 

چگونگي CNG سوز كردن خودرو

 

باك مخصوصي در صندوق عقب خودرو شما نصب مي شود و مداراتي كه بتواند گاز را براي احتراق به سمت موتورها هدايت كند، به آن مرتبط مي شود. در صورتي كه ذخيره CNG در خودرو تمام شود، مي توان از بنزين استفاده كرد. زماني كه شما خودروي مورد نظرتان را براي استفاده از CNG تبديل مي كنيد، هنوز كاربراتور، باك بنزين و مدار سوخت رساني جهت بنزين را روي خودرويتان داريد. بنابراين به سادگي با زدن يك كليد روي داشبورد، مي توانيد مسير بنزين، به سمت موتور را برقرار كنيد. حتي لازم است كه هر چند وقت يك بار از بنزين استفاده كنيد. استفاده هر چند وقت يك بار از بنزين باعث روانكاري مكانيزم كاربراتور و آمادگي بهتر سيستم سوخت رساني بنزين در مواقع لازم خواهد شد. نصب كيت مخصوص و تبديل خودروCNG سوز4 يا5 ساعت بيشتر وقت نمي گيرد. يك باك پراز CNG ، به طور معمول معادل10 تا15 ليتر بنزين است. بديهي است اگر ميزان مصرف خودرو را با واحد Km/Litr در اين عدد ضرب كنيد، ميزان مسافت پيمودن با يك باك پر از CNG به دست مي آيد. براي مثال براي يك خودرو متوسط با حجم سيلندر1300 سي سي اين مسافت چيزي در حدود155 كيلومتر خواهد بود. در صورت نياز با افزودن تعداد باك مي توان اين مسافت را افزايش داد.

آيا استفاده از گاز طبيعي فشرده در خودرو ايمن است؟

 

بله، CNG به خاطر سه ويژگي مهم از سوخت هاي بنزين، گازوييل و LPG ايمن تر است. اول آنكه اين گاز از هوا نيز سبكتر است. بنابراين در صورتي كه نشت كند، در جو، صعود كرده و محو مي شود. دوم اينكه درجه حرارت خود اشتعالي CNG برابر700 درجه سانتيگراد است، در حالي كه درجه حرارت خود اشتعالي بنزين455 درجه سانتيگراد است. سومين مورد اين كه باك هاي ذخيره CNG از فولادهاي آلياژي خاص و با رعايت بالاترين سطوح ايمني ساخته مي شوند كه بسيار محكم تر و ايمن تر از باك هاي بنزين خودروها هستند.

 

آيا استفاده از CNG براي موتور خودرو ضرري نداشته و به آن آسيب نمي رساند؟

 

خير، برعكس، عمر برخي از قطعات موتور در صورت استفاده از CNG افزايش خواهد يافت. به عنوان مثال عمر مفيد روغن موتور تا حد زيادي افزايش مي يابد، چرا كه CNG باعث آلودگي يا رقيق شدن روغن موتور نمي شود. از طرفي چون هيچگونه سربي به همراه اين سوخت نيست رسوبات سخت سرب روي شمع ها ايجاد نشده و عمر مفيد شمع ها نيز تا حد چشمگيري افزايش مي يابد. همچنين از آنجا كه CNG سوختي گازي است، هيچ كربني به عنوان محصول احتراق تشكيل نشده و سطح داخلي موتور تميز باقي مي ماند.

 

عملكرد و كارايي CNG در مقايسه با بنزين در يك خودروي تبديل شده به دوگانه سوز چگونه است؟

 

هنگام استفاده از CNG شتاب حركت خودرو در مقايسه با بنزين اندكي كمتر خواهد بود كه اين مساله ناشي از افت5 تا15 درصدي قدرت موتور به هنگام استفاده از CNG است. شايان ذكر است اين ميزان افت توان موتور را مي توان با تنظيم كيت CNG به حداقل رساند و در شرايط معمول رانندگي در شهر اين ميزان افت قدرت، محسوس نخواهد بود.

آيا تجهيزات و سيستم سوخت رساني CNG نصب شده روي خودرو نياز به تعمير يا سرويس خاصي دارد؟

به طور كلي سيستم سوخت رساني، سيستم پيچيده اي نيست و مي تواند سال ها بدون اشكال كار كند اما براي آنكه همواره در شرايط حداكثر كارآيي خود قرار داشته باشد بازديد دوره اي تجهيزات مربوط به آن بعد از هر يك هزار كيلومتر كاركرد پيشنهاد مي شود.

آيا خودروهاي ديزلي را نيز مي توان CNG سوز كرد؟

 

بله مي توان خودروهاي ديزلي را هم به CNG سوز و هم به دوگانه سوز (Dual Fuel) براي مصرف CNG و گازوييل تبديل كرد.

 

يك خودروي CNG سوز چگونه كار مي كند؟

 

گاز طبيعي حدود200 بار فشرده و در مخازن مخصوص خودروها ذخيره مي شود. اين مخازن ممكن است در صندوق عقب، زير بدنه و يا روي سقف خودروها نصب شوند. سوخت گاز طبيعي از طريق يك لوله فشار قوي به يك رگولاتور فشار قوي منتقل مي شود.

(اغلب اين رگولاتور در كنار موتور نصب مي شوند) و فشار گاز در اين رگولاتور تا حدود فشار اتمسفر تقليل مي يابد. در موتورهاي كاربراتوري گاز طبيعي از طريق يك ميكسر هوا و سوخت كه در دهانه كاربراتور تعبيه شده است، وارد موتور مي شود. در موتورهاي انژكتوري، گاز طبيعي از طريق انژكتورهاي جداگانه (مخصوص گاز طبيعي) در فشار حدود6 بار به داخل منيفلد هوا تزريق مي شود. در ادامه گاز طبيعي وارد محفظه احتراق شده و اشتعال صورت مي گيرد. در هنگام خاموش بودن موتور شيرهاي سولنوئيدي مخصوص، از ورود گاز به محفظه موتور جلوگيري مي كنند. در خودروهاي دوگانه سوز (Bifuel) نوع سوخت (بنزين يا گاز طبيعي) توسط يك كليد انتخاب سوخت (Change Over Switch) انتخاب مي شود. در برخي از خودروها اين كليد بطور اتوماتيك و بعد از اتمام سوخت گاز طبيعي عمل مي كند تا بنزين را به عنوان سوخت جايگزين وارد موتور كند. اين كليد انتخاب سوخت در محل مناسبي در داشبورد نصب مي شود. در ضمن در اين محل نشانگري نيز وجود دارد كه ميزان گاز موجود در مخزن يا مخازن خودرو را نشان مي دهد. شايان ذكر است بعضي از خودروها فقط براي كاركرد با گاز طبيعي طراحي شده اند. در يك روش ديگر مي توان گاز طبيعي با كاهش دما تا164- درجه سانتيگراد، بصورت مايع (LNG) در آورده و ذخيره كرد. اين گاز در دماي معمولي تبخير مي شود و سپس مي توان آن را همانند CNG مورد استفاده قرار داد.

يك متر مكعب گاز طبيعي فشرده (CNG) تقريباً معادل چهار ليتر بنزين بوده و همان پيمايش را براي خودرو خواهد داشت. پيمايش كلي يك خودرو در حالت گازسوز به ظرفيت مخزن يا مخازن آن و نيز عملكرد آن بستگي دارد. بطور متوسط توان خودروهاي دوگانه سوز در حالت گازسوز حدود10 درصد كمتر از بنزين است و دليل اين امر اين است كه گاز طبيعي را نسبت به سوختهاي مايع حجم بيشتري را اشغال مي كند و در نتيجه اكسيژن كمتري نسبت به حالت بنزين سوز وارد موتور مي شود. البته ذكر اين نكته ضروريست كه اين مساله فقط براي خودروهاي دوگانه سوز مطرح بوده و بطور كلي بدليل عدد اكتان بالاتر گاز طبيعي، يك موتور گازسوز (Dedicated)، بازدهي بيشتري نسبت به يك موتور پايه بنزيني داراست. در ضمن هرچقدر موتور بزرگتر و قويتر باشد، اين افت توان بسيار ناچيز خواهد بود، هر چند موتورهاي چهار سيلندر دوگانه سوز در تمامي شرايط دمايي عملكرد خوبي را از خود نشان داده اند. در مورد شتاب خودرو، عدد اكتان بالاي متان(130) تضمين كننده اين است كه شتاب در حالت گازسوز مشابه شتاب در حالت بنزين سوز خواهد بود. براي گازسوز كردن موتورهاي ديزلي، آنها را كاملاً به يك موتور گازسوز (Dedicated) تبديل مي كنند. در روش دوم آنها را به يك موتور دوسوخته (Dual Fuel) تبديل مي كنند. سوخت اصلي اين موتورها گاز طبيعي بوده و در آنها به جاي شمع از پاشش مقدار كمي گازوييل استفاده مي شود. (توضيح اينكه در مرحله تراكم، مقدار كمي گازوييل روي مخلوط داغ هوا و گاز طبيعي پاشيده شده و عمل احتراق صورت مي گيرد.) بدين ترتيب در اين موتورها گازوييل و گازطبيعي با هم مورد استفاده قرار مي گيرد.